JP2013545372A - 映像情報符号化方法及び復号化方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、映像情報の符号化及び復号化方法と装置に関し、本発明による映像情報符号化方法は、現在ブロックに対する予測を実行するステップ及び前記予測された情報をエントロピー符号化して送信するステップを含み、前記予測を実行するステップは、前記現在ブロックの周辺ブロックから、前記周辺ブロックの動き情報を獲得するステップ及び前記獲得した動き情報に基づいて前記現在ブロックの動き情報を決定するステップを含み、前記送信ステップでは前記現在ブロックの予測に必要な情報を共に送信し、本発明によると、映像圧縮処理の複雑度を低くすることで送信情報量を減らすことができる。

Description

本発明は、ビデオ符号化技術に関し、より具体的には、現在ブロックの動き情報を周辺ブロックの動き情報を利用して予測する方法に関する。
最近、ＨＤ(Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ)解像度を有する放送サービスが国内だけでなく、世界的に拡大されるにつれて、多くのユーザが高解像度、高画質の映像になれており、これにより、多くの機関が次世代映像機器に対する開発に拍車を掛けている。また、ＨＤＴＶとともにＨＤＴＶの４倍以上の解像度を有するＵＨＤ(Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ)に対する関心が増大し、より高い解像度、高画質の映像に対する圧縮機術が要求されている。
映像圧縮技術には、時間的に以前及び/又は以後のピクチャから現在ピクチャに含まれている画素値を予測するインター(ｉｎｔｅｒ)予測技術、現在ピクチャ内の画素情報を利用して現在ピクチャに含まれている画素値を予測するイントラ(ｉｎｔｒａ)予測技術、照明変化などによる画質の劣化を防止するための加重値予測技術、出現頻度が高いシンボル(ｓｙｍｂｏｌ)に短い符号を割り当て、出現頻度が低いシンボルに長い符号を割り当てるエントロピー符号化技術などがある。特に、省略モード(ｓｋｉｐ ｍｏｄｅ)で、現在ブロックに対する予測が実行される場合、以前符号化された領域から予測された値のみを利用して予測ブロックが生成され、別途の動き情報(ｍｏｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)やレジデュアル(ｒｅｓｉｄｕａｌ)信号が符号化器から復号化器に送信されない。このような映像圧縮技術により映像データが効率的に圧縮されることができる。
一方、動き情報の符号化方法の一つとしてマージ(ｍｅｒｇｅ)方法が利用されている。マージは、コーディングユニット(Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ；ＣＵ、以下‘ＣＵ’という)単位のマージと、予測ユニット(Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ；ＰＵ、以下‘ＰＵ’という)単位のマージと、が可能である。ＣＵ又はＰＵ(以下、説明の便宜のために‘ブロック’という)単位にマージを実行する場合には、ブロックパーティション(ｐａｒｔｉｔｉｏｎ)別にマージを実行するかに関する情報と、現在ブロックに隣接した周辺ブロック(現在ブロックの左側隣接ブロック、現在ブロックの上側隣接ブロック、現在ブロックの時間的(ｔｅｍｐｏｒｒａｌ)隣接ブロックなど)のうちいずれのブロックとマージを実行するかに対する情報と、を送信する必要がある。したがって、マージに対する情報量が増加する問題がある。
本発明の技術的課題は、マージ(ｍｅｒｇｅ)方法を利用した映像情報の符号化方法及び装置を提供することである。
本発明の他の技術的課題は、符号化ユニットのパーティション情報を利用して現在ブロックの動き情報を類推する方法及び装置を提供することである。
本発明の他の技術的課題は、同じ符号化ユニット内の他のブロックの動き情報を利用して現在ブロックの動き情報を類推する方法及び装置を提供することである。
本発明の他の技術的課題は、現在ブロックの動き情報を直接送信することなく、現在ブロックの動き情報を誘導することによって映像圧縮処理の複雑度を低くすることで送信情報量を減らす方法及び装置を提供することである。
(１)本発明の一実施形態による映像情報符号化方法は、現在ブロックに対する予測を実行するステップ及び前記予測された情報をエントロピー符号化して送信するステップを含み、前記予測を実行するステップは、前記現在ブロックの周辺ブロックから、前記周辺ブロックの動き情報を獲得するステップ及び前記獲得した動き情報に基づいて前記現在ブロックの動き情報を決定するステップを含み、前記送信ステップでは前記現在ブロックの予測に必要な情報を共に送信する。
(２)(１)において、前記周辺ブロックは、前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属するブロックであり、前記周辺ブロックの動き情報は、前記符号化ユニットのパーティション情報を含む。
(３)(１)において、前記現在ブロックの動き情報を決定するステップでは、前記周辺ブロックが前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する場合、前記周辺ブロックの動き情報及び前記周辺ブロックの動き情報と同じ動き情報を前記現在ブロックのマージ候補から除外する。
(４)(１)において、前記予測を実行するステップでは、前記現在ブロックに対する動き情報は、前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する他のブロックの動き情報と同じ動き情報にはマージしない。
(５)(１)において、前記現在ブロックの周辺ブロックの動き情報のうち前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する他のブロックの動き情報と同じではない動き情報候補が存在し、前記現在ブロックの動き情報をマージモードにより予測する場合、前記現在ブロックの動き情報決定ステップでは、前記現在ブロックの動き情報を前記動き情報候補にマージする。
(６)(１)において、第１項において、前記現在ブロックがＰＡＲＴ_Ｎ×Ｎであり、前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する３個のブロックの動き情報が同じ場合、前記予測ステップでは、前記現在ブロックの動き情報を前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する３個のブロックの動き情報にマージしない。
(７)本発明の他の実施形態による映像情報復号化方法は、ビットストリームを受信するステップ、前記ビットストリームに含まれている映像情報をエントロピー復号化するステップ、及び前記エントロピー復号化された映像情報に基づいて現在ブロックに対する予測を実行するステップを含み、前記予測を実行するステップは、前記現在ブロックの周辺ブロックから、前記周辺ブロックの動き情報を獲得するステップ及び前記獲得した動き情報に基づいて前記現在ブロックの動き情報を決定するステップを含む。
(８)(７)において、前記周辺ブロックは、前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属するブロックであり、前記周辺ブロックの動き情報は、前記符号化ユニットのパーティション情報を含む。
(９)(７)において、前記現在ブロックの動き情報を決定するステップでは、前記周辺ブロックが前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する場合、前記周辺ブロックの動き情報及び前記周辺ブロックの動き情報と同じ動き情報を前記現在ブロックのマージ候補から除外する。
(１０)(７)において、前記予測を実行するステップでは、前記現在ブロックに対する動き情報は、前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する他のブロックの動き情報と同じ動き情報にはマージしない。
(１１)(７)において、前記現在ブロックの周辺ブロックの動き情報のうち前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する他のブロックの動き情報と同じではない動き情報候補が存在し、前記現在ブロックの動き情報をマージモードにより予測する場合、前記現在ブロックの動き情報決定ステップでは、前記現在ブロックの動き情報を前記動き情報候補にマージする。
(１２)(７)において、前記現在ブロックがＰＡＲＴ_Ｎ×Ｎであり、前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する３個のブロックの動き情報が同じ場合、前記予測ステップでは、前記現在ブロックの動き情報を前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する３個のブロックの動き情報にマージしない。
本発明によると、映像情報の圧縮性能を向上させ、情報の送信量を減らすことができる。
本発明によると、現在ブロックにマージを適用する場合にもマージ情報の送信量を減らすことができる。
本発明によると、符号化ユニットあるいは予測ユニットのパーティション情報を利用して現在ブロックの動き情報を類推することによって、映像圧縮処理の複雑度を低くすることで送信情報量を減らすことができる。
本発明によると、同じ符号化ユニット内の他のブロックの動き情報を利用して現在ブロックの動き情報を類推することによって映像圧縮処理の複雑度を低くすることで送信情報量を減らすことができる。
映像符号化装置の一実施例に係る構成を示すブロック図である。 映像復号化装置の一実施例に係る構成を示すブロック図である。 本発明が適用されるシステムにおいて、符号化器と復号化器の予測に関する動作の一例を概略的に説明する順序図である。 本発明が適用されるシステムにおいて、符号化器と復号化器の予測に関する動作の他の例を概略的に説明する順序図である。 １個のＣＵが多様な形態のＰＵに分けられる一例を概略的に説明する図面である。 １個のＣＵから分けられることができるＰＵの多様な形態を概略的に示す図面である。 ＣＵから分けられた２個のＰＵのマージ対象に関して概略的に説明する図面である。 決められた位置のブロックから候補動き情報を得る方法を概略的に示す図面である。 ＰＵに適用されるマージの概念を概略的に説明する図面である。 ＣＵが４個のＰＵに分けられた場合、各ＰＵの動き情報に関して概略的に説明する図面である。 ＣＵから分けられたＰＵ間の関係を概略的に示す図面である。 １個のＣＵが２個のＰＵに分けられている時、現在ＰＵの周辺ブロックのうち現在ブロックのマージ候補ブロックとなることができるブロックを概略的に示す図面である。 周辺ブロックが現在ブロックと同じＣＵ内の他のブロックの場合、現在ブロックがマージする多様な例を示す図面である。 周辺ブロックが現在ブロックと同じＣＵ内の他のブロックの場合、現在ブロックがマージする多様な例を示す図面である。 周辺ブロックが現在ブロックと同じＣＵ内の他のブロックの場合、現在ブロックがマージする多様な例を示す図面である。 同じＣＵ内の２個のブロックに対して、他のブロックのマージ情報を利用して現在ブロックのマージ情報を決定する例を概略的に説明する図面である。 マージ候補ブロックを所定の周辺ブロックに限定した場合、他のブロックの動き情報を利用して現在ブロックの動き情報を決定する多様な例を概略的に説明する図面である。 マージ候補ブロックを所定の周辺ブロックに限定した場合、他のブロックの動き情報を利用して現在ブロックの動き情報を決定する多様な例を概略的に説明する図面である。 マージ候補ブロックを所定の周辺ブロックに限定した場合、他のブロックの動き情報を利用して現在ブロックの動き情報を決定する多様な例を概略的に説明する図面である。 本発明が適用されるシステムにおいて、符号化器の動作を概略的に説明する順序図である。 本発明が適用されるシステムにおいて、復号化器の動作を概略的に説明する順序図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態に対して具体的に説明する。本明細書の実施例を説明するにあたり、関連した公知構成又は機能に対する具体的な説明が本明細書の要旨を不明にすると判断される場合にはその詳細な説明は省略する。
一構成要素が他の構成要素に“連結されている”又は“接続されている”と言及された場合、該当他の構成要素に直接的に連結されていたり、接続されていたりすることもできるが、中間に他の構成要素が存在することもできると理解されなければならない。また、本発明において、特定構成を“含む”と記述する内容は、該当構成以外の構成を排除するものではなく、追加的な構成が本発明の実施又は本発明の技術的思想の範囲に含まれることができることを意味する。
第１、第２などの用語は、多様な構成要素の説明に使われることができるが、前記構成要素は、前記用語により限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を外れない限り、第１の構成要素は第２の構成要素と命名することができ、同様に、第２の構成要素も第１の構成要素と命名することができる。
また、本発明の実施例に示す構成部は、互いに異なる特徴的な機能を示すために独立的に図示されるものであり、各構成部が分離されたハードウェアや一つのソフトウェア構成単位からなることを意味しない。すなわち、各構成部は、説明の便宜上、それぞれの構成部に羅列して含むものであり、各構成部のうち少なくとも２個の構成部が統合されて一つの構成部からなり、又は一つの構成部が複数個の構成部に分けられて機能を遂行することができ、このような各構成部の統合された実施例及び分離された実施例も本発明の本質から外れない限り本発明の権利範囲に含まれる。
また、一部の構成要素は、本発明で本質的な機能を遂行する必須な構成要素ではなく、単に性能を向上させるための選択的構成要素であってもよい。本発明は、単に性能向上のために使われる構成要素を除外した本発明の本質を具現するための必須な構成部のみを含んで具現されることができ、単に性能向上のために使われる選択的構成要素を除外した必須構成要素のみを含む構造も本発明の権利範囲に含まれる。
図１は、映像符号化装置の一実施例に係る構成を示すブロック図である。
図１を参照すると、前記映像符号化装置１００は、動き予測部１１０、動き補償部１１５、イントラ予測部１２０、減算器１２５、変換部１３０、量子化部１３５、エントロピー符号化部１４０、逆量子化部１４５、逆変換部１５０、加算器１５５、フィルタ部１６０及び参照映像バッファ１６５を含む。
映像符号化装置１００は、入力映像に対してイントラ(ｉｎｔｒａ)モード又はインター(ｉｎｔｅｒ)モードに符号化を実行し、ビットストリーム(ｂｉｔ ｓｔｒｅａｍ)を出力することができる。イントラモードの場合にはイントラ予測部１２０で予測が実行され、インターモードの場合には動き予測部１１０、動き補償部１１５などを介して予測が実行されることができる。映像符号化装置１００は、入力映像の入力ブロックに対する予測ブロックを生成した後、入力ブロックと予測ブロックの差分を符号化することができる。
イントラモードの場合、イントラ予測部１２０は、現在ブロック周辺の既に符号化されたブロックの画素値を利用して空間的予測を実行して予測ブロックを生成することができる。
インターモードの場合、動き予測部１１０は、動き予測過程で参照映像バッファ１６５に格納されている参照映像から入力ブロックと最もよくマッチされる領域を探索して動きベクトルを求めることができる。動き補償部１１５は、動きベクトルと参照映像バッファ１６５に格納されている参照映像を利用して動き補償を実行することによって予測ブロックを生成することができる。
減算器１２５は、入力ブロックと生成された予測ブロックとの差分によりレジデュアルブロック(ｒｅｓｉｄｕａｌ ｂｌｏｃｋ)を生成することができる。変換部１３０は、レジデュアルブロックに対して変換(ｔｒａｎｓｆｏｒｍ)を実行して変換係数(ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ)を出力することができる。レジデュアル信号は、元信号と予測信号との差分を意味し、又は、元信号と予測信号との差分が変換(ｔｒａｎｓｆｏｒｍ)された形態の信号又は元信号と予測信号との差分が変換されて量子化された形態の信号を意味する。レジデュアル信号をブロック単位ではレジデュアルブロックという。
量子化部１３５は、変換係数を量子化パラメータによって量子化した量子化係数(ｑｕａｎｔｉｚｅｄ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ)を出力することができる。
エントロピー符号化部１４０は、量子化部１３５で算出された値又は符号化過程で算出された符号化パラメータ値などに対応するシンボル(ｓｙｍｂｏｌ)を確率分布によってエントロピー符号化してビットストリーム(ｂｉｔ ｓｔｒｅａｍ)を出力することができる。
エントロピー符号化が適用される場合、高い発生確率を有するシンボルに少ない数のビットが割り当てられ、低い発生確率を有するシンボルに多くの数のビットが割り当てられるようにすることによって、映像符号化の圧縮性能を高めることができる。
エントロピー符号化のために、ＣＡＶＬＣ(Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｄｉｎｇ)、ＣＡＢＡＣ(Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂｉｎａｒｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ)などのような符号化方法が使われることができる。例えば、エントロピー符号化部１４０には、可変長さ符号化(ＶＬＣ；Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｌｅｎｇｈｔｈ Ｃｏｄｉｎｇ/Ｃｏｄｅ)テーブルを使用してエントロピー符号化を実行することができる。エントロピー符号化部１４０は、対象シンボルの二進化(ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎ)方法及び対象シンボル/ビン(ｂｉｎ)の確率モデル(ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｍｏｄｅｌ)を導出した後、導出された二進化方法又は確率モデルを使用してエントロピー符号化を実行することができる。
量子化された係数は、逆量子化部１４５で逆量子化され、逆変換部１５０で逆変換されることができる。逆量子化され、逆変換された係数は、復元されたレジデュアルブロック(ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｂｌｏｃｋ)で生成され、加算器１５５は、予測ブロックと復元されたレジデュアルブロックを利用して復元ブロックを生成することができる。
フィルタ部１６０は、デブロッキングフィルタ(ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ)、ＳＡＯ(Ｓａｍｐｌｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｆｆｓｅｔ)、ＡＬＦ(Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｌｏｏｐ Ｆｉｌｔｅｒ)のうち少なくとも一つ以上を復元ブロック又は復元ピクチャに適用することができる。フィルタ部１６０を介した復元ブロックは、参照映像バッファ１６５に格納されることができる。
図２は、映像復号化装置の一実施例に係る構成を示すブロック図である。
図２を参照すると、前記映像復号化装置２００は、エントロピー復号化部２１０、逆量子化部２２０、逆変換部２３０、イントラ予測部２４０、動き補償部２５０、フィルタ部２６０、参照映像バッファ２７０、及び加算器２８０を含む。
映像復号化装置２００は、符号化器で出力されたビットストリームの入力を受けてイントラモード又はインターモードに復号化を実行し、再構成された映像、すなわち、復元映像を出力することができる。イントラモードの場合にはイントラ予測部２４０で予測が実行され、インターモードの場合には動き補償部２５０を介して予測が実行されることができる。映像復号化装置２００は、入力を受けたビットストリームから復元されたレジデュアルブロック(ｒｅｓｉｄｕａｌ ｂｌｏｃｋ)を得て、予測ブロックを生成した後、復元されたレジデュアルブロックと予測ブロックを結合して再構成されたブロック、すなわち、復元ブロックを生成することができる。
エントロピー復号化部２１０は、入力されたビットストリームを確率分布によってエントロピー復号化して量子化された係数(ｑｕａｎｔｉｚｅｄ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ)形態のシンボルを生成することができる。エントロピー復号化方法は、前述したエントロピー符号化方法に対応して実行されることができる。
量子化された係数は、逆量子化部２２０で逆量子化され、逆変換部２３０で逆変換され、量子化された係数が逆量子化/逆変換された結果、復元されたレジデュアルブロック(ｒｅｓｉｄｕａｌ ｂｌｏｃｋ)が生成されることができる。
イントラモードの場合、イントラ予測部２４０は、現在ブロック周辺の既に復号化されたブロックの画素値を利用して空間的予測を実行して予測ブロックを生成することができる。インターモードの場合、動き補償部２５０は、動きベクトル及び参照映像バッファ２７０に格納されている参照映像を利用して動き補償を実行することによって予測ブロックを生成することができる。
加算器２８０は、復元されたレジデュアルブロックと予測ブロックに基づいて復元ブロックを生成することができる。フィルタ部２６０は、デブロッキングフィルタ、ＳＡＯ、ＡＬＦのうち少なくとも一つ以上を復元ブロックに適用することができる。フィルタ部２６０は、再構成された映像、すなわち、復元映像を出力する。復元映像は、参照映像バッファ２７０に格納されて画面間予測に使われることができる。
一方、現在ブロックに対してインター予測をする場合、マージ(ｍｅｒｇｅ)モード、スキップ(ｓｋｉｐ)などの予測モードを利用することができる。
このうちマージモードでは現在ブロックの動き情報を隣接した他のブロックの動き情報とマージすることができる。マージ(ｍｅｒｇｅ)するとは、インター予測を実行する場合、現在ブロックの周辺ブロックの動き情報を現在ブロックの動き情報として利用することを意味する。この時、現在ブロックの動き情報として利用されることができる周辺ブロックの動き情報を、説明の便宜のために、‘動き情報候補’と表現することもできる。また、現在ブロックの周辺ブロックとして動き情報候補を有するブロックを‘(マージ)候補ブロック’で表示することもできる。また、候補ブロックのうち現在ブロックの動き情報として使用する動き情報を有する候補ブロック又は動き情報候補のうち現在ブロックの動き情報として使われる動き情報候補を‘マージ対象’と表示することができる。したがって、説明の便宜のために、現在ブロックが候補ブロックの中から選択されたブロックにマージするという表現を使用することができるが、これは当業者が理解するように、現在ブロックの動き情報が候補ブロックの動き情報にマージし、候補ブロックの動き情報候補を現在ブロックの動き情報として使用するという意味であることを留意する。
この時、動き情報は、動きベクトル(ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ)、参照映像索引(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｉｃｔｕｒｅ ｉｎｄｅｘ)、単方向予測(ｕｎｉ−ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ)か双方向予測(ｂｉ−ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ)か、及び単方向予測のうちいずれの方向予測かを示すインター予測モード(ｉｎｔｅｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ)を含むことができる。すなわち、インター予測モードは、参照映像リストのうちいずれの参照映像リスト(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｉｃｔｕｒｅ ｌｉｓｔ)に含まれている映像のうちいずれの組合せで使用するかに関する。また、動き情報は、ブロックのパーティション情報を含むこともできる。
２個の動き情報、例えば、第１の動き情報と第２の動き情報が同じであるということは、第１の動き情報の動きベクトル、参照映像、インター予測モードが第２の動き情報の動きベクトル、参照映像、インター予測モードと全部同じであるということを意味する。
現在ブロックに対してマージが実行される場合、符号化器は、マージに関する情報を復号化器に送信することができる。マージに関する情報は、現在ブロックがマージされたかどうかを示す情報としてマージフラッグ(ｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇ)、現在ブロックがいずれのブロックとマージするかを示す情報としてマージインデックス(ｍｅｒｇｅ_ｉｄｘ)などを含むことができる。
マージを実行する場合には、周辺ブロックのパーティション(ｐａｒｔｉｔｉｏｎ)情報あるいは現在ブロックのパーティション情報から現在ブロックのマージ可能性を確認する。確認結果に基づいて、現在ブロックにマージを実行するか、及びマージを実行する場合にはいずれの周辺ブロックにマージするかを決定することができる。
現在ブロックに対してマージを実行するかに関する情報と現在ブロックをいずれのブロックにマージするかに関する情報など、マージに関する情報の全てを復号化器に送信するためには、多くの量の情報を処理する必要があり、情報伝達量も大きい。
これに関連し、本明細書では、マージに関する情報のうち一部又は全部を送信しなくてもよい場合、これを省略する方法と、マージ対象の優先順位を変更してマージ情報の表現/送信に必要なビットを減らす方法と、を開示する。
本明細書で使用する用語の定義は、以下の通りである。
ＣＵ(Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ)は、ビデオ符号化/復号化(映像情報符号化/復号化)の基本単位である。ＰＵ(Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ)は、予測(Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ)の基本単位であり、ＰＵパーティション(ｐａｒｔｉｔｉｏｎ)で構成される。各ＰＵパーティションは、インター予測の場合、動き情報を含んでいる。
マージフラッグ(ｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇ)は、現在ブロックと周辺ブロックの動き情報が一致するかを指示する。例えば、ｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇは、現在ブロックと周辺ブロックの動き情報が一致する場合、論理値１を有し、現在ブロックと周辺ブロックの動き情報が一致しない場合、論理値０を有する。又は、現在ブロックと周辺ブロックの動き情報が一致する場合、論理値０を有し、現在ブロックと周辺ブロックの動き情報が一致しない場合、論理値１を有するようにｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇ値を設定することができる。
マージレフトフラッグ(ｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇ)は、マージ(Ｍｅｒｇｅ)可能な動き情報を有する周辺ブロック対象が２個(左側ブロック、上側ブロック)存在する時、現在ブロックと動き情報が同じブロックを指示する。例えば、現在ブロックの動き情報が左側ブロックの動き情報と同じ場合、論理値１を有し、現在ブロックの動き情報が左側ブロックの動き情報と同じではない場合(上側ブロックと動き情報が一致する場合)、論理値０を有する。又は、現在ブロックの動き情報が左側ブロックの動き情報と同じ場合、論理値０を有し、現在ブロックの動き情報が左側ブロックの動き情報と同じではない場合(上側ブロックと動き情報が一致する場合)、論理値１を有するようにｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇ値を設定することができる。
マージインデックス(ｍｅｒｇｅ_ｉｄｘ、以下‘ｍｅｒｇｅ_ｉｄｘ’という)は、マージ候補リストのうち現在ブロックがマージする候補に対するインデックスを示す。マージインデックス値が指示されない場合、‘０’を有すると推定(ｉｎｆｅｒ)されることができる。
マージ(ｍｅｒｇｅ)候補リストは、動き情報が格納されたリストを意味する。ここで、マージ候補リストに格納される動き情報は、現在ブロックに隣接した周辺ブロックの動き情報であってもよく、参照映像で現在ブロックに対応される(ｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ)ブロックの動き情報であってもよい。また、マージ候補リストに格納される動き情報は、既にマージ候補リストに存在する動き情報を組合せた新たな動き情報であってもよい。
本明細書において、ブロック(ｂｌｏｃｋ)は、前述したように、ＣＵ、ＰＵ、ＰＵパーティション(Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ)又はマクロブロックを意味し、多様なピクセルで構成されている。したがって、当業者であれば、本明細書で記載されている発明の内容によって必要とする情報又は対象プロセスなどからブロックが意味する対象を類推することができる。
以下、前述した用語と図面を参照し、マージに関する情報のうち一部又は全部の送信を省略する方法と、マージ対象の優先順位を変更する方法と、に関して具体的に説明する。
マージに関する情報は、現在ブロックがマージするかを指示する情報(ｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇ)、現在ブロックがマージすることができる周辺ブロックの動き情報として左側ブロックの動き情報と上側ブロックの動き情報がある場合、いずれの周辺ブロックの動き情報にマージするかを指示する情報(ｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇ)、マージ候補リストの動き情報のうちいずれの動き情報を利用してマージするかを指示する情報(ｍｅｒｇｅ_ｉｄｘ)、マージ候補リストなどを含む。
マージに関する情報のうち、ｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇは、マージを適用する場合に必ず必要な情報である。マージに関する情報のうち、ｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇ、ｍｅｒｇｅ_ｉｄｘなどは、常に必要な情報ではなく、条件付きで必要な情報ということができる。
例えば、現在ブロックのマージに利用することができる周辺ブロックの動き情報として互いに異なる２個の動き情報(現在ブロックの左側にあるブロックの動き情報と現在ブロックの上側にあるブロックの動き情報)が存在する場合にのみ、ｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇを使用し、現在ブロックの動き情報が左側ブロックの動き情報と一致するか上側ブロックの動き情報と一致するかを指示することができる。
また、マージ候補リストに存在する動き情報の個数が２個以上の場合にのみ、ｍｅｒｇｅ_ｉｄｘを利用し、現在ブロックの動き情報としていずれの動き情報を利用するかを指示することができる。
マージを実行する場合には、前述したように、多くのマージ情報が伝達されるようになる。また、現在ＰＵに対してマージを実行する場合には、現在ＣＵに対してマージを実行する場合より多くのマージ情報を必要とすることもある。
この場合、マージ情報の全てを明示的に伝達せず、マージ情報の一部又は全部を黙示的に類推することができる場合、マージ情報の送信量を減らすことができる。これに関連し、次のような二つの方法のうち少なくとも一つを利用して送信情報量を減らすことができる。
(1)マージ情報の一部又は全部の送信を省略して情報量を減らす方法−現在ブロックにマージが適用される可能性がない場合にはマージ情報の送信を省略することができる。
(2)マージ情報の符号化効率を向上させる方法−ブロックの形状と位置に応じてｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇの意味を変更することでエントロピー符号化の性能を高めることができる。例えば、ＰＵパーティションの形状とＰＵの位置に応じてｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇの意味を変更することができる。また、ブロックの形状と位置に応じてｍｅｒｇｅ_ｉｄｘの意味を変更することでエントロピー符号化の性能を高めることができる。例えば、ＰＵパーティションの形状とＰＵの位置に応じてｍｅｒｇｅ_ｉｄｘの意味を変更することができる。
図３は、本発明が適用されるシステムにおいて、符号化器と復号化器の予測に関する動作の一例を概略的に説明する順序図である。
図３を参照すると、符号化器又は復号化器は、まず、周辺ブロックの動き情報を獲得する(Ｓ３１０)。現在ブロックの周辺ブロックのうち、現在ブロックの動き情報の予測に利用されることができる動き情報を有する周辺ブロックを探索して動き情報を獲得するようにすることができる。また、現在ブロックが動き情報を利用することができる周辺ブロックの位置を予め決め、前記決められた周辺ブロックの動き情報のみを現在ブロックの動き情報の予測に利用するようにすることもできる。
符号化器又は復号化器は、現在ブロックの動き情報として利用されたり、現在ブロックの動き情報の予測に利用されたりすることができる動き情報の候補個数を判別し、現在ブロックが動き情報の候補とマージする可能性を判別する(Ｓ３２０)。符号化器又は復号化器は、現在ブロックの周辺ブロックに対し、現在ブロックの動き情報の予測に利用することができる周辺ブロックの動き情報個数を判別する。また、符号化器又は復号化器は、現在ブロックに対してマージを適用する可能性を判断する。
符号化器は、前述したステップに基づき、現在ブロックのマージを決定し、マージを実行し、必要なマージ情報を符号化して復号化器に送信する。復号化器は、符号化器から受信したマージ情報に基づき、前述したように、現在ブロックのマージを決定し、マージを実行する
前述した動き情報の獲得と判別ステップ、及びこれを利用した現在ブロックのマージなどは、符号化器と復号化器内の特定モジュール、例えば、動き予測部、動き補償部などで実行されることができる。
図４は、本発明が適用されるシステムにおいて、符号化器と復号化器の予測に関する動作の他の例を概略的に説明する順序図である。
図４を参照すると、符号化器又は復号化器は、まず、周辺ブロックの動き情報を獲得する(Ｓ４１０)。現在ブロックの周辺ブロックのうち、現在ブロックの動き情報の予測に利用されることができる動き情報を有する周辺ブロックを探索して動き情報を獲得するようにすることができる。また、候補ブロックとして利用することができる周辺ブロックの位置を予め決め、前記決められた周辺ブロックの動き情報のみを現在ブロックに対する動き情報候補として利用するようにすることもできる。
符号化器又は復号化器は、現在ブロックに対して動き情報のマージ可能性を判別する(Ｓ４２０)。
符号化器は、前述したステップに基づき、現在ブロックのマージを決定し、マージを実行し、必要なマージ情報を符号化して復号化器に送信する。復号化器は、符号化器から受信したマージ情報に基づき、前述したように、現在ブロックのマージを決定し、マージを実行する。
前述した動き情報の獲得と判別ステップ、及びこれを利用した現在ブロックのマージなどは、符号化器と復号化器内の特定モジュール、例えば、動き予測部、動き補償部などで実行されることができる。
一方、図３及び図４で前述したマージ方法は、ブロック単位に適用されることができる。したがって、現在ブロックに対してマージを適用するかを決定した後、決定によってマージを実行する。例えば、マージは、現在ＣＵに適用されてもよく、現在ＰＵに適用されてもよい。１個のＣＵは、２個又は４個のＰＵに分けられて符号化されることができ、ＣＵ自体で符号化されることができる。
図５は、１個のＣＵがＰＵに分けられる一例を概略的に説明する図面である。
図５(ａ)は、１個のＣＵ５１０を概略的に示す。
図５(ｂ)は、１個のＣＵが２個のＰＵに分割される一例を示す。例えば、ＣＵ５２０は、ＣＵ５２０と幅が同じであり、高さが半分である２個のＰＵ５２５、５３０に分けられることができる。また、ＣＵ５３５は、ＣＵ５３５と高さが同じであり、幅が半分である２個のＰＵ５４０、５４５に分けられることができる。
図５(ｃ)は、１個のＣＵが４個のＰＣに分割される一例を示す。例えば、ＣＵ５５０は、幅と高さがＣＵ５５０の半分である４個のＰＵ５５５、５６０、５６５、５７０に分けられることができる。
図６は、１個のＣＵから分けられることができるＰＵの多様な形態を概略的に示す図面である。
図６を参照すると、１個のＣＵブロックがその自体で符号化される場合のＰＵ６１０を“ＰＡＲＴ_２Ｎ×２Ｎ”で表す。ここで、Ｎは０より大きい整数であり、２Ｎはピクセルの個数であり、該当ブロックの幅及び/又は高さを示す。
１個のＣＵが２個のＰＵで符号化される場合、ＰＵの形態によって“ＰＡＲＴ_２Ｎ×Ｎ”である２個のＰＵ６２０、“ＰＡＲＴ_Ｎ×２Ｎ”である２個のＰＵ６３０、“ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＵ”である２個のＰＵ６５０、“ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＤ”である２個のＰＵ６６０、“ＰＡＲＴ_ｎＬ×２Ｎ”である２個のＰＵ６７０、“ＰＡＲＴ_ｎＲ×２Ｎ”である２個のＰＵ６８０などに分けられることができる。ここで、Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒは、各々、非対称形状を対称形状と区分するためにＮの代わりに使われた表現である。
１個のＣＵが４個のＰＵで符号化される場合には“ＰＡＲＴ_Ｎ×Ｎ”である４個のＰＵ６４０に分けられることができる。
一方、ＣＵがＰＵに分けられた前述したようなパーティション(ｐａｒｔｉｔｉｏｎ)形態に応じて、現在ブロックのマージ対象を決定する方法を考慮することができる。
図７は、ＣＵから分けられた２個のＰＵのマージ対象に関して概略的に説明する図面である。図７では、現在ＣＵ７００が２個のＰＵ７１０、７２０に分けられ、現在ブロック７００の隣接ブロックとして、左側の２個のブロック７４０、７５０と上側ブロック７３０が存在する場合を例示して説明している。
図７の例において、周辺ブロックから獲得することができる動き情報の個数は、２個であってもよく、１個であってもよく、得ることができる情報がなくてもよい。
動き情報を得ることができない場合、周辺のブロック７３０、７４０、７５０が全部イントラ予測ブロックの場合であり、周辺ブロックから得ることができる可用動き情報の個数が０である。この場合には現在ブロックの予測のためにマージを適用することができず、したがって、復号化器にマージ情報を送信する必要がなくなる。
周辺ブロックから得ることができる動き情報が１個の場合は、左側ブロック７４０、７５０と上側ブロック７３０のうちいずれか一側がイントラ予測ブロックの場合である。イントラ予測ブロックからは動き情報を獲得することができないため、可用動き情報は一個となる。したがって、マージ情報として要求されるものはマージ可否を示すｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇとなる。現在ブロックがマージをするようになる場合、現在ブロックの動き情報として利用することができる動き情報は一個しかないため、いずれの動き情報がマージの対象となるかを別途に指示する必要がない。したがって、ｍｅｒｇｅ_ｉｄｘ、ｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇなどの他の情報は使用したり送信されたりする必要がない。
周辺ブロックから得ることができる動き情報が２個の場合としては、左側ブロック７４０、７５０のうち１個のブロックの動き情報と上側ブロック７３０の動き情報を得る場合を考慮することができる。この場合に得た２個の動き情報が互いに同じ場合は、周辺ブロックから得ることができる動き情報が１個の場合と同様に処理されることができる。周辺ブロックから得た２個の動き情報が互いに異なる場合には、ｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇと共にｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇなどの情報がマージ情報として要求される。
一方、図７に示すように、現在ブロック７００の左側全体領域７４０、７５０と上側全体領域７３０からマージ対象になる動き情報を得ずに、現在ブロックのマージに利用する動き情報(候補動き情報)を周辺領域のうち決められたブロックからのみ得る方法を考慮することもできる。
図８は、決められた位置のブロックから候補動き情報を得る方法を概略的に示す図面である。図８を参照すると、現在ブロック(Ｘ)は、上側周辺領域のうち、左上段ブロック(Ｅ)、上側ブロック(Ｂ)、右上側ブロック(Ｃ)、左側周辺領域のうち、左側ブロック(Ａ)、左下段ブロック(Ｄ)から候補動き情報を得てマージすることができる。また、同じ位置ブロック(Ｘ′)内の所定のブロック(Ｍ)と同じ位置ブロック(Ｘ′)の隣接ブロック(Ｈ)から候補動き情報を得てマージすることもできる。この時、同じ位置ブロックは、参照映像内のブロックであってもよい。
決められた位置の周辺ブロックを現在ブロックのマージに対する候補ブロックとして使用する場合、符号化器は、マージモードで使用するマージ候補リストを構成し、現在ブロックに対する動き情報をマージ候補リストの動き情報候補に基づいて設定することができる。
例えば、現在ブロック(ＰＵ又はＣＵ)の周辺ブロックから動き情報候補を設定することができる。この時、時間的(ｔｅｍｐｏｒａｌ)動き情報候補を使用するための参照インデックスを設定し、時間的に類推された動き情報をマージ動き情報として設定することができる。ここで、時間的に類推された動き情報は、同じ位置(ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ)ブロックの動き情報を意味する。
マージ候補リストは、図８の周辺ブロック(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ)と同じ位置の候補ブロックに対して所定の順序、例えば、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→同じ位置ブロックの順に該当ブロックの動き情報が現在ブロックのマージに利用可能かどうかを判断する。利用可能な場合には該当ブロックの動き情報をマージ候補リストに入力する。
マージ候補リスト内に同じ動き情報が存在する場合には、同じ動き情報のうち一個のみマージ候補リストに残す。
マージ候補リスト内の動き情報の数は、所定の個数で設定することができる。例えば、マージ候補リスト内の動き情報の数を最大５個になるように設定することができる。
現在ピクチャがＢピクチャの場合、又は現在スライスがＢスライスの場合には、双方向マージ候補を設定し、又はスケールされない(ｎｏｎ−ｓｃａｌｅｄ)双方向マージ候補を設定したりすることができる。
また、ゼロ(０,０)動き情報をマージ候補として設定することができる。
マージ候補リストで、マージインデックス(ｍｅｒｇｅ_ｉｄｘ)が指示する動き情報を現在ブロックの動き情報として設定することができる。
現在ブロックの周辺ブロックから動き情報候補を設定する方法をさらに具体的に説明する。動き情報候補を設定するために、現在ブロックの左上段位置、現在ブロックの幅と高さに関する情報、現在ブロックを指示する情報が入力される。この時、現在ブロックはＰＵであってもよい。以下、説明の便宜のために、現在ブロックがＰＵの場合を例示して説明する。
現在ＰＵの左上段位置は(ｘＰ,ｙＰ)のように与えられることができる。現在ＰＵの高さと幅を指示する変数は(ｎＰＳＷ,ｎＰＳＨ)のように示すことができる。また、現在ＣＵ内にあるＰＵパーティションのうち、現在ＰＵを指示するインデックスはＰａｒｔＩｄｘのように示すことができる。
１個のＣＵが２個のＰＵに分離される場合、それぞれのＰＵに対するＰａｒｔＩｄｘは‘０’又は‘１’の値を有することができる。例えば、左側又は上側ＰＵに対するＰａｒｔＩｄｘの値を０、右側又は下側ＰＵに対するＰａｒｔＩｄｘの値を１に設定することができる。１個のＣＵが４個のＰＵに分離される場合、それぞれのＰＵに対するＰａｒｔＩｄｘは‘０’、‘１’、‘２’又は‘３’の値を有することができる。例えば、左上のＰＵに対するＰａｒｔＩｄｘ値を０、右上のＰＵに対するＰａｒｔＩｄｘ値を１、左下のＰＵに対するＰａｒｔＩｄｘ値を２、右下のＰＵに対するＰａｒｔＩｄｘ値を３に設定することができる。
動き情報候補を設定するステップでは、次のような四つの情報−周辺ＰＵの使用可能可否を知らせる変数(ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＮ)、周辺ＰＵの参照インデックス(ｒｅｆＩｄｘＬＸＮ)、周辺ＰＵに対する予測リスト利用可能可否を知らせる変数(ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸＮ)、及び周辺ＰＵに対する動き情報(例えば、動きベクトル、ｍｖＬＸＮ)−が出力されることができる。ここで、Ｎは、図８で周辺ＰＵ Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのうちいずれか一つを指示する値であり、前記各変数又はインデックスは、Ｎが指示するＰＵに対する情報を示す。ここで、Ｘは０あるいは１に代替されることができる。例えば、Ｘが０の場合には、前記四つの情報のうち三つの情報はｍｖＬ０Ｎ、ｒｅｆＩｄｘＬ０Ｎ、ｐｒｅｄＦｌａｇＬ０Ｎとなり、これはＬ０動き情報を意味する。また、Ｘが１の場合には、ｍｖＬ１Ｎ、ｒｅｆＩｄｘＬ１Ｎ、ｐｒｅｄＦｌａｇＬ１Ｎとなり、これはＬ１動き情報を意味する。この時、Ｌ０は参照映像リスト０(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｉｃｔｕｒｅ ｌｉｓｔ ０)を意味し、Ｌ１は参照映像リスト１(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｉｃｔｕｒｅ ｌｉｓｔ １)を意味する。
現在ブロックと現在ＰＵ周辺のＰＵ(空間的ＰＵ、図８のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ)がマージ動き候補として使用可能かどうかを判断するために、以下のような順序が実行される。(以下、Ｎは図８のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに代替されることができ、(ｘＮ,ｙＮ)は、(ｘＰ−１,ｙＰ＋ｎＰＳＨ)、(ｘＰ−１,ｙＰ＋ｎＰＳＨ−１)、(ｘＰ＋ｎＰＳＷ,ｙＰ−１)、(ｘＰ＋ｎＰＳＷ−１,ｙＰ−１)、(ｘＰ−１,ｙＰ−１)に代替されることができる。)
以下の条件のうち一つでも‘トルー’の場合、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＮが‘０’に設定され、ｍｍｖＬＸＮは‘０,０’に設定されることができる。
(１)ＮがＥであり、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＤ＋ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＡ＋ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＣ＋ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＢが‘４’である。
(２)[ｘＮ,ｙＮ]の位置にあるＰＵが使用不可能、又はイントラモードに符号化された。
(３)現在ＰＵが“ＰＡＲＴ_２Ｎ×Ｎ”あるいは“ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＵ”あるいは“ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＤ”であり、ＰａｒｔＩｄｘが‘１’であり、ＰａｒｔＩｄｘが‘０’に該当するＰＵ(ｘＰ,ｙＰ−１)と周辺ＰＵ(ｘＮ,ｙＮ)が以下(ａ)〜(ｃ)の条件のように同じ動き情報を有する。
(ａ)ｍｖＬＸ[ｘＰ,ｙＰ−１]＝＝ｍｖＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]
(ｂ)ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＰ,ｙＰ−１]＝＝ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]
(ｃ)ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＰ,ｙＰ−１]＝＝ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]
(４)現在ＰＵが“ＰＡＲＴ_Ｎ×２Ｎ”あるいは“ＰＡＲＴ_ｎＬ×２Ｎ”あるいは“ＰＡＲＴ_ｎＲ×２Ｎ”であり、ＰａｒｔＩｄｘが‘１’であり、ＰａｒｔＩｄｘが‘０’に該当するＰＵ(ｘＰ−１,ｙＰ)と周辺ＰＵ(ｘＮ,ｙＮ)が以下(ａ)〜(ｃ)の条件のように同じ動き情報を有する。
(ａ)ｍｖＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ]＝＝ｍｖＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]
(ｂ)ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ]＝＝ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]
(ｃ)ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ]＝＝ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]
(５)現在ＰＵが“ＰＡＲＴ_Ｎ×Ｎ”であり、ＰａｒｔＩｄｘが‘３’であり、ＰａｒｔＩｄｘが‘２’に該当するＰＵ(ｘＰ−１,ｙＰ)とＰａｒｔＩｄｘが‘０’に該当するＰＵ(ｘＰ−１,ｙＰ−１)が以下(ａ)〜(ｃ)の条件のように同じ動き情報を有しており、
(ａ)ｍｖＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ]＝＝ｍｖＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ−１]
(ｂ)ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ]＝＝ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ−１]
(ｃ)ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ]＝＝ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ−１]
ＰａｒｔＩｄｘが‘１’に該当するＰＵ(ｘＰ,ｙＰ−１)と周辺ＰＵ(ｘＮ,ｙＮ)が以下(ａ)〜(ｃ)の条件のように同じ動き情報を有する。
(ａ)ｍｖＬＸ[ｘＰ,ｙＰ−１]＝＝ｍｖＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]
(ｂ)ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＰ,ｙＰ−１]＝＝ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]
(ｃ)ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＰ,ｙＰ−１]＝＝ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]
(５)現在ＰＵが“ＰＡＲＴ_Ｎ×Ｎ”であり、ＰａｒｔＩｄｘが‘３’であり、ＰａｒｔＩｄｘが‘１’に該当するＰＵ(ｘＰ,ｙＰ−１)とＰａｒｔＩｄｘが‘０’に該当するＰＵ(ｘＰ−１,ｙＰ−１)が以下(ａ)〜(ｃ)の条件のように同じ動き情報を有しており、
(ａ)ｍｖＬＸ[ｘＰ,ｙＰ−１]＝＝ｍｖＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ−１]
(ｂ)ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＰ,ｙＰ−１]＝＝ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ−１]
(ｃ)ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＰ,ｙＰ−１]＝＝ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ−１]
ＰａｒｔＩｄｘが‘２’に該当するＰＵ(ｘＰ−１,ｙＰ)と周辺ＰＵ(ｘＮ,ｙＮ)が以下(ａ)〜(ｃ)の条件のように同じ動き情報を有する。
(ａ)ｍｖＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ]＝＝ｍｖＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]
(ｂ)ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ]＝＝ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]
(ｃ)ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＰ−１,ｙＰ]＝＝ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]
前述した(１)乃至(５)が‘トルー(ｔｒｕｅ)’に該当しない場合、ａｖａｉｌａｂｌｅＦｌａｇＮは‘１’に設定され、ｍｖＬＸＮ、ｒｅｆＩｄｘＬＸＮ、ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸＮには、各々、ｍｖＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]、ｒｅｆＩｄｘＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]、ｐｒｅｄＦｌａｇＬＸ[ｘＮ,ｙＮ]が設定される。
図９は、ＰＵに適用されるマージの概念を概略的に説明する図面である。
図９を参照すると、１個のＣＵから図６で説明したパーティション形態を有するＰＵが分けられる。それぞれのＰＵは、図９に示すように、マージすることができる。例えば、ＰＡＲＴ_２Ｎ×２Ｎの場合、全体ブロックがインターモードに予測されて符号化されてもよく、全体ブロックにマージが適用されて符号化されてもよい。ここで、インターモードとは、インター予測モードのうちマージモードを除外した残りの方法によりインター予測が実行されるモードを意味する。
また、１個のＣＵが複数のＰＵに分けられた残りの場合に対しても、図示するように、各パーティション、すなわち、ＣＵから分けられた各ブロックに対してマージが適用されることができる。この時、ＰＵに分けられた場合にも、図示するように、ＣＵレベルでマージが実行されることができる。
前述したように、マージに利用されることができる候補動き情報の個数とマージが利用可能かどうかをＣＵから分割されたＰＵのパーティション形態に基づいて判別することができる。
具体的に、現在ブロックと周辺ブロックが同じＣＵ内にある場合、現在ブロックの動き情報は周辺ブロックの動き情報にマージしない。ここで、現在ブロックと周辺ブロックが同じＣＵ内にあるとは、現在ブロックと周辺ブロックが１個のＣＵ内にある２個のパーティションということを意味する。
同じＣＵ内に２個のＰＵ(第１のＰＵ(ＰａｒｔＩｄｘ＝０)及び第２のＰＵ(ＰａｒｔＩｄｘ＝１))がある場合、第１のＰＵと第２のＰＵは互いに同じ動き情報を有しない。したがって、第１のＰＵと第２のＰＵとの間にマージが適用されないようになる。すなわち、第１のＰＵ動き情報及び第１のＰＵと同じ動き情報は、第２のＰＵのマージ候補リストに追加されないようにすることができる。
例えば、図５(Ｂ)のように、１個のＣＵが２個のＰＵに分けられる場合、２個のＰＵは互いに異なる動き情報を有する。図５(Ｂ)のような場合、１個のＣＵから２個のＰＵに分けられたにもかかわらず２個のＰＵが同じ動き情報を有するようになると、むしろ２個のＰＵではない１個のＣＵで符号化過程を進行することがさらに効率的であるということができる。したがって、１個のＣＵ内の２個のＰＵがある場合には、この２個のＰＵが互いに異なる動き情報を有する。
ＣＵが４個のパーティションに分けられる場合、例えば、ＣＵが４個のＰＵに分けられる場合にも、同じ動き情報を有しないＰＵ間にはマージが適用されないようになる。
例えば、図５(Ｃ)のように、１個のＣＵが４個のＰＵ(第１のＰＵ(ＰａｒｔＩｄｘ＝０)、第２のＰＵ(ＰａｒｔＩｄｘ＝１)、第３のＰＵ(ＰａｒｔＩｄｘ＝２)、及び第４のＰＵ(ＰａｒｔＩｄｘ＝３))に分けられる場合、４個のＰＵが皆同じ動き情報を有することはできない。もし、１個のＣＵ内にある４個のＰＵが同じ動き情報を有するようになると、前述したようにむしろＣＵをＰＵに分けずにＣＵレベルで符号化することがさらに効率的である。したがって、１個のＣＵが４個のＰＵに分けられると、この４個のＰＵのうち少なくとも一つは異なる動き情報を有するようになる。すなわち、第１のＰＵ、第２のＰＵ、第３のＰＵが全部同じ動き情報を有する場合、該当動き情報と同じ動き情報は第４のＰＵのマージ候補リストに追加されないようにすることができる。
図１０は、ＣＵが４個のＰＵに分けられた場合、各ＰＵの動き情報に関して概略的に説明する図面である。図１０を参照すると、１個のＣＵが４個のＰＵ１０１０、１０２０、１０３０、１０４０に分けられている。
図１０において、ＰＵ１０１０の動き情報とＰＵ１０３０の動き情報が同じ場合、ＰＵ１０４０は、ＰＵ１０２０の動き情報と同じ動き情報を有することができない。もし、ＰＵ１０１０の動き情報とＰＵ１０３０の動き情報が同じであり、ＰＵ１０４０とＰＵ１０２０の動き情報が同じ場合、ＣＵを４個のＰＵではなく、ＰＵ１０１０及びＰＵ１０３０のブロックとＰＵ１０２０及びＰＵ１０４０のブロックとに分けられるＰＵパーティションを有して符号化することがさらに効率的である。したがって、図１０において、ＰＵ１０１０の動き情報とＰＵ１０３０の動き情報が同じ場合、ＰＵ１０４０は、ＰＵ１０２０の動き情報とは異なる動き情報を有しなければならない。すなわち、ＰＵ１０２０の動き情報は、ＰＵ１２４０のマージ候補リストに追加されないようにすることができる。
同様に、図１０において、ＰＵ１０１０の動き情報とＰＵ１０２０の動き情報が同じ場合、ＰＵ１０４０は、ＰＵ１０３０の動き情報と同じ動き情報を有することができない。もし、ＰＵ１０１０の動き情報とＰＵ１０２０の動き情報が同じであり、ＰＵ１０４０とＰＵ１０３０の動き情報が同じ場合、ＣＵを４個のＰＵではなく、ＰＵ１０１０及びＰＵ１０２０のブロックとＰＵ１０３０及びＰＵ１０４０のブロックとに分けられる２個のＰＵパーティションを有して符号化することがさらに効率的である。したがって、図１０において、ＰＵ１０１０の動き情報とＰＵ１０２０の動き情報が同じ場合、ＰＵ１０４０は、ＰＵ１０３０の動き情報とは異なる動き情報を有しなければならない。すなわち、ＰＵ１０３０の動き情報は、ＰＵ１０４０のマージ候補リストに追加されないようにすることができる。
図１１は、図１０で説明した、ＣＵから分けられるＰＵ間の関係を概略的に示す図面である。
図１１(Ａ)を参照すると、ＣＵ１１００が４個のＰＵ(１)〜(４)に分けられ、ＰＵ(１)とＰＵ(３)の動き情報が同じであり、ＰＵ(２)とＰＵ(４)の動き情報が同じ場合、符号化効率を考慮する時、前述したように、ＣＵ１１００を２個のＰＵ１１１０、１１２０に分けられることがさらに効率的である。
図１１(Ｂ)を参照すると、ＣＵ１１３０が４個のＰＵ(１)〜(４)に分けられ、ＰＵ(１)とＰＵ(２)の動き情報が同じであり、ＰＵ(３)とＰＵ(４)の動き情報が同じ場合、符号化効率を考慮する時、前述したように、ＣＵ１１３０を２個のＰＵ１１４０、１１５０に分けられることがさらに効率的である。
また、図１１(Ｃ)を参照すると、ＣＵ１１６０が４個のＰＵ(１)〜(４)に分けられ、ＰＵ(１)、ＰＵ(２)、ＰＵ(３)、ＰＵ(４)の動き情報が全部同じ場合、符号化効率を考慮する時、１個のＣＵ１１６０、すなわち、１個のＰＵ１１７０で符号化を進行することがさらに効率的である。
このように、１個のＣＵから分けられるＰＵは、互いに異なる動き情報を有するようになるため、これを利用してマージの実行に必要な情報量を決定することができる。すなわち、１個のＣＵが２個のＰＵに分けられている場合、各ＰＵパーティションは、互いに異なる動き情報を有するようになる。言い換えれば、２個のＰＵパーティション(ＰａｒｔＩｄｘ＝０であるＰＵパーティションとＰａｒｔＩｄｘ＝１であるＰＵパーティション)は、同じ動き情報を有することができない。したがって、ＰａｒｔＩｄｘ＝１であるＰＵパーティションのマージ候補リストに、ＰａｒｔＩｄｘ＝０であるＰＵパーティションの動き情報と同じ動き情報が追加されないようにすることができる。
図１２は、１個のＣＵ１２００が２個のＰＵ１２１０、１２２０に分けられている時、現在ＰＵの周辺ブロックのうち、現在ブロックのマージ候補ブロックとなることができるブロックを概略的に示す図面である。図１２を参照すると、前述したように、現在ＰＵ１２２０をＰａｒｔＩｄｘ＝１であるＰＵパーティションとする時、現在ＰＵ１２２０の周辺ブロックであるＡ１、Ｂ１、Ｂ０、Ａ０、Ｂ２の動き情報のうち、ＰａｒｔＩｄｘ＝０である左側のＰＵ１２１０と同じ動き情報を有するブロックの動き情報は、現在ＰＵ１２２０の動き情報候補として使われることができない。
したがって、ＰａｒｔＩｄｘ＝１であるＰＵパーティションのマージ候補リストに、ＰａｒｔＩｄｘ＝０であるＰＵパーティションの動き情報と同じ動き情報が追加されないようにすることができる。例えば、Ｂ１の動き情報がＰａｒｔＩｄｘ＝０であるＰＵパーティションの動き情報と同じ場合、Ｂ１の動き情報は、ＰａｒｔＩｄｘ＝０であるＰＵパーティションのマージ候補リストに追加されない。
表１は、本発明が適用されるシステムにおいて、マージの情報量を決定する方法の一例を示す。
Figure 2013545372
具体的に、表１は、１個のＣＵから分けられたＰＵが同じ動き情報を有することができるかに対し、前述した内容に基づいて現在ブロックにマージを適用する場合に送信される情報の種類と情報量を決定する一例を示している。
表１の例において、周辺ブロックが現在ブロック(例えば、ＰＵ)と同じＣＵ内にあるブロック(例えば、ＰＵ)の場合、該当周辺ブロックは現在ブロックに対するマージ候補として使われない。すなわち、該当周辺ブロックの動き情報が現在ブロックの動き情報として使われないように、該当周辺ブロックの動き情報を現在ブロックのマージ候補として使用しない。この時、現在ブロックの動き情報をマージする動き情報を有する候補ブロックは、前述したように、現在ブロックのパーティション情報に基づいて決定されることができる。
図１３は、周辺ブロックが現在ブロックと同じＣＵ内の他のブロックの場合、現在ブロックがマージする一例を示す図面である。図１３では、現在ブロックと周辺ブロックが同じＣＵ内の互いに異なるＰＵの場合を例示して説明する。
図１３を参照すると、同じＣＵ内に２個のＰＵが存在する場合１３１０は、ＰＡＲＴ_２Ｎ×ＮであるＰＵの場合、ＰＡＲＴ_Ｎ×２ＮであるＰＵの場合、ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＵであるＰＵの場合、ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＤであるＰＵの場合、ＰＡＲＴ_ｎＬ×２ＮであるＰＵの場合、ＰＡＲＴ_ｎＲ×２ＮであるＰＵの場合がある。
各ＰＵの候補ブロックとなる周辺ブロックは、ＣＵ内のＰＵのパーティション情報から決定されることができる。例えば、ＰＡＲＴ_２Ｎ×ＮであるＰＵの場合、上側のＰＵは上側周辺ブロックとマージすることができ、下側のＰＵは左側周辺ブロックとマージすることができる。ＰＡＲＴ_Ｎ×２ＮであるＰＵの場合、左側のＰＵは左側周辺ブロックとマージすることができ、右側のＰＵは上側の周辺ブロックとマージすることができる。ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＵであるＰＵの場合、上側のＰＵは上側周辺ブロックとマージすることができ、下側のＰＵは左側周辺ブロックとマージすることができる。ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＤであるＰＵの場合、上側のＰＵは上側周辺ブロックとマージすることができ、下側のＰＵは左側周辺ブロックとマージすることができる。ＰＡＲＴ_ｎＬ×２ＮであるＰＵの場合、左側のＰＵは左側周辺ブロックとマージすることができ、右側のＰＵは上側の周辺ブロックとマージすることができる。ＰＡＲＴ_ｎＲ×２ＮであるＰＵの場合、左側のＰＵは左側周辺ブロックとマージすることができ、右側のＰＵは上側の周辺ブロックとマージすることができる。
同じＣＵ内の各ＰＵにマージが実行されるかどうかが決定される。ＰＵがマージするかに関する情報は、ｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇにより指示されることができる。ＰＵにマージを実行するかどうかは、符号化器あるいは符号化器内の所定のモジュール(例えば、動き予測部)で決定されることができる。マージを実行する場合、マージの対象ブロックは、前述したように、ＣＵ内のＰＵのパーティション情報により決定されることができる。
図１３の場合にはＣＵ内のＰＵパーティション情報から判断する時、ＰＵの候補ブロックが一個存在するようになるため、ＰＵがマージする場合にもマージする候補ブロックを指示するｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇなどの情報を送信する必要がない。復号化器は、現在ＣＵのパーティション情報に基づいて現在ブロックのマージ対象を特定することができる。
図１３において、ＰＡＲＴ_２Ｎ×２ＮであるＰＵとＰＡＲＴ_Ｎ×ＮであるＰＵは、マージに関する情報、例えば、マージ対象に関する情報まで復号化器に送信する。
図１４は、周辺ブロックが現在ブロックと同じＣＵ内の他のブロックの場合、現在ブロックがマージする他の例を示す図面である。図１４では、現在ブロックと周辺ブロックが同じＣＵ内の互いに異なるＰＵの場合を例示して説明する。
図１４の例では、図１３の例と違って、ＰＡＲＴ_２Ｎ×２ＮであるＰＵとＰＡＲＴ_Ｎ×ＮであるＰＵの場合にはマージを適用しないようにすることによって、複雑度を減らし、送信情報量も減らすことができる。
図１４の例でも、同じＣＵ内に２個のＰＵが存在する場合１４１０、すなわちＰＡＲＴ_２Ｎ×ＮであるＰＵの場合、ＰＡＲＴ_Ｎ×２ＮであるＰＵの場合、ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＵであるＰＵの場合、ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＤであるＰＵの場合、ＰＡＲＴ_ｎＬ×２ＮであるＰＵの場合、ＰＡＲＴ_ｎＲ×２ＮであるＰＵの場合、図示するように、図１３と同様に、ＣＵのパーティション情報に基づいてＰＵの動き情報として使われる動き情報候補を決定することができる。
図１５は、周辺ブロックが現在ブロックと同じＣＵ内の他のブロックの場合、現在ブロックがマージする他の例を示す図面である。図１４では、現在ブロックと周辺ブロックが同じＣＵ内の互いに異なるＰＵであり、ＣＵ単位のマージが実行される場合を例示して説明する。
図１５を参照すると、ＣＵ単位マージの場合には、ＰＵパーティション(ＰＡＲＴ_２Ｎ×２Ｎ、ＰＡＲＴ_Ｎ×Ｎ、ＰＡＲＴ_２Ｎ×Ｎ、ＰＡＲＴ_Ｎ×２Ｎ、ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＵ、ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＤ、ＰＡＲＴ_ｎＬ×２Ｎ、ＰＡＲＴ_ｎＲ×２Ｎ)別に２個のマージ類型を考慮することができる。図１５の場合にも、ＣＵ内のＰＵパーティションによる候補ブロックは、図１３及び図１４の例と同様に決定されることができる。
一般的な予測モードにおいて、現在ＣＵは、ＰＵ単位(Ｖａｒｉａｂｌｅ ｂｌｏｃｋ ｓｉｚｅ)に分離されて予測が実行されることができるが、ＣＵ単位マージを実行する場合にはＣＵ単位にｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇを介してマージを実行するかどうかを決定し、該当ＣＵ内の各ＰＵで該当ＣＵのパーティション情報を介してマージを実行する周辺ブロックを決定する。この時、ｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇはＣＵ単位に一つのみ送信される。ＣＵ単位にｍｅｒｇｅを実行すると決定された場合、ＣＵ内の全てのＰＵに対してマージを実行する。ＣＵ単位にマージを実行しないと決定された場合、ＣＵ内の全てのＰＵに対してマージを実行せずに一般的な符号化方法(マージ以外のインター予測)を実行する。
ＣＵ単位マージの場合、該当ＣＵとＣＵ内のＰＵに対してはＭｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇを送信しない。復号化器は、ＣＵ内のＰＵパーティション情報に基づいてＣＵ内の各ＰＵがマージする周辺ブロックを決定することができる。
ＰＡＲＴ_２Ｎ×２ＮとＰＡＲＴ_Ｎ×ＮであるＰＵの場合にはマージ情報を復号化器に送信し、復号化器は、受信したマージ情報に基づいてマージを実行するようにすることができる。
一方、１個のＣＵ内に４個のＰＵが存在し、４個のＰＵのうち一個が現在ブロックであり、４個のＰＵのうち一部が同じ動き情報を有することができる場合には、現在ブロックのマージ対象を決定するために、以前ＰＵ(現在ＣＵ内の他のＰＵ)のマージ情報も共に考慮する必要がある。
前述したように、ＣＵが４個のＰＵに分けられる場合、４個のＰＵに対する動き情報が全部同じではない。したがって、４個のＰＵのうち一部が同じ動き情報を有することができる場合には、現在ブロックのマージ対象を決定するために、以前ＰＵパーティションのマージ情報も共に考慮する必要がある。
図１０を参照すると、ＰＵ１０１０、ＰＵ１０２０、ＰＵ１０３０が互いにマージされた時、ＰＵ１０４０は、ＰＵ１０１０、ＰＵ１０２０、ＰＵ１０３０とマージすることができない。すなわち、ＰＵ１０４０は、周辺ブロックとマージできなくなり、ＰＵ１０４０に対するマージ情報を送信しなくても、復号化器側ではＰＵ１０４０がＰＵ１０１０、ＰＵ１０２０、ＰＵ１０３０とマージすることができないことを判断することができる。また、現在ブロックが属するＣＵ(現在ＣＵ)のパーティション情報(例えば、ＰＵパーティション情報)と周辺ブロックのパーティション情報(例えば、ＰＵパーティション情報)を利用して現在ブロックのマージ対象を決定することができる。
図１６は、同じＣＵ内の２個のブロック(例えば、ＰＵ)に対して、他のブロックのマージ情報を利用して現在ブロックのマージ情報を決定する例を概略的に説明する図面である。
同じＣＵ内に２個以上のＰＵがある場合、２番目以後のＰＵに対するマージ情報を符号化する時は、同じＣＵ内で以前に符号化されたＰＵのマージ情報を利用することができる。ここで、２番目以後のブロック(例えば、ＰＵ)とは、現在ＰＵがＰＡＲＴ_２Ｎ×Ｎ又はＰＡＲＴ_Ｎ_２Ｎのように２個のＰＵに分けられる場合には右側のＰＵあるいは下側のＰＵ、すなわち、ＰａｒｔＩｄｘ＝１のＰＵである。現在ＰＵがＰＡＲＴ_Ｎ×Ｎの場合には、ＰａｒｔＩｄｘ値が１、２、３に該当するＰＵを２番目以後のＰＵということができる。
例えば、図１６(Ａ)のように、ＣＵ１６００内の２個のＰＵ１６１０、１６２０のうちＰＵ(ＰａｒｔＩｄｘ＝０)１６１０が左側ブロック１６３０とマージされた場合、現在ブロック(ＰａｒｔＩｄｘ＝１)１６２０にはマージが適用されない。ＰＵ１６１０が左側ブロック１６３０とマージされるということは、ＰＵ１６１０の動き情報が左側ブロック１６３０の動き情報と同じであるということを意味する。したがって、現在ブロック１６２０の動き情報は、前述したように、左側ブロック１６３０の動き情報と異なり、現在ブロックは、左側ブロック１６３０にマージすることができない。
また、図１６(Ａ)のように、ＣＵ１６００内の２個のＰＵ１６１０、１６２０のうちＰＵ(ＰａｒｔＩｄｘ＝０)１６１０が左側ブロック１６３０とマージされた場合、現在ブロック(ＰａｒｔＩｄｘ＝１)１６２０をマージ候補リストに左側ブロック１６３０の動き情報を追加しない。ＰＵ１６１０が左側ブロック１６３０とマージされるということは、ＰＵ１６１０の動き情報が左側ブロック１６３０の動き情報と同じであるということを意味する。したがって、現在ブロック１６２０の動き情報は、前述したように、左側ブロック１６３０の動き情報と異なり、現在ブロックは、左側ブロック１６３０にマージすることができない。
また、図１６(Ｂ)の例において、ＣＵ１６４０内の２個のＰＵ１６５０、１６６０のうちＰＵ１３６５０が左側ブロック１６７０とマージされた場合、現在ブロック１６６０がマージすることができる周辺ブロックは左側ブロック１６８０となる。この場合、現在ブロック１６６０がマージすることができる空間的な対象は、左側ブロック１６８０一個である。したがって、符号化器側では、２個の周辺ブロックが存在するが、ｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇなどでマージ対象を指示せず、単純にｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇのみを復号化器に伝達することができる。
この場合、復号化器は、受信したｍｅｒｇｅ_ｆｌａｇが現在ブロック１６６０がマージするということを指示すると、同じＣＵ内の他のブロック１６５０のマージ情報を確認することができる。他のブロック１６５０が左側ブロック１６７０)にマージするということを確認すると、現在ブロック１６６０のマージ対象を指示する情報(例えば、ｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇ)がなくても現在ブロック１６６０のマージ対象を特定することができる。
一方、前述したように、現在ブロックの周辺ブロックのうち特定位置のブロックを現在ブロックのマージ候補ブロックとして予め決め、マージ候補ブロックの動き情報を利用して現在ブロックの動き情報を予測するようにすることができる。
図１７は、マージ候補ブロックを所定の周辺ブロックに限定した場合、他のブロックの動き情報を利用して現在ブロックの動き情報を決定する一例を概略的に説明する図面である。図１７では、現在ＣＵ１７００内に２個のブロック１７０５、１７１０が存在する場合を例示して説明している。図１７において、２個のブロック１７０５、１７１０は、ＰＡＲＴ_Ｎ×２Ｎ、ＰＡＲＴ_ｎＬ×２ＮあるいはＰＡＲＴ_ｎＲ×２Ｎのブロックであり、ＰＵであってもよい。
前述したように、現在ブロックに対する空間的なマージ候補は、現在ブロックの上側にある所定の周辺ブロック及び現在ブロックの左側にある所定の周辺ブロックとなることができる。
例えば、ブロック１７０５がマージする場合には、図８で説明したように、ブロック１７０５の左上側にある周辺ブロック１７１５、ブロック１７０５の上側にある周辺ブロック１７２０、ブロック１７０５の右上側にある周辺ブロック１７２５、ブロック１７０５の左側にある周辺ブロック１７４０、ブロック１７０５の左下側にある周辺ブロック１７４５がブロック１７０５に対する空間的マージ候補ブロックとなることができる。
図１６で説明したように、現在ＣＵ内のブロック(例えば、ＰＵ)のうち２番目以後のブロックに対しては該当ブロック(現在ブロック)のマージ情報を決定する時に他のブロックのマージ情報を利用することができる。
例えば、図１７において、ブロック１７１０が現在ブロックと仮定すると、現在ブロック１７１０のマージ情報は、他のブロック１７０５のマージ情報を利用して決定することができる。図１７において、現在ブロック１７１０の左上側にある周辺ブロック１７２０、現在ブロックの上側にある周辺ブロック１７３０、現在ブロックの右上側にある周辺ブロック１７３５、現在ブロックの左側にある周辺ブロック１７５０、現在ブロックの左下側にある周辺ブロック１７５５が現在ブロック１７１０に対する空間的マージ候補ブロックとなることができる。
この時、同じＣＵ１７００内の他のブロック１７０５がマージするブロックは、現在ブロックのマージ候補ブロックとなることができない。したがって、図１７において、ブロック１７０５が周辺ブロック１７２０とマージすると、周辺ブロック１７２０は現在ブロック１７１０のマージ候補ブロックから除外される。現在ブロック１７１０に関するマージ情報(例えば、ｍｅｒｇｅ_ｉｄｘ)は、他のブロック１７０５が周辺ブロック１７２０にマージするという情報に基づいて周辺ブロック１７２０を現在ブロック１７１０のマージ候補ブロックから除外して生成されることができる。
図１８は、マージ候補ブロックを所定の周辺ブロックに限定した場合、他のブロックの動き情報を利用して現在ブロックの動き情報を決定する他の例を概略的に説明する図面である。図１８では、現在ＣＵ１８００内に２個のブロック１８０５、１８１０が存在する場合を例示して説明している。図１８において、２個のブロック１８０５、１８１０は、ＰＡＲＴ_２Ｎ×Ｎ、ＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＮあるいはＰＡＲＴ_２Ｎ×ｎＤのブロックであり、ＰＵであってもよい。
図１８の例において、ブロック１８０５がマージする場合には、図８で説明したように、ブロック１８０５の周辺ブロックのうちブロック１８１５、１８２０、１８２５、１８３０、１８３５がブロック１８０５に対する空間的マージ候補ブロックとなることができる。
図１８において、ブロック１８１０が現在ブロックと仮定すると、現在ブロック１８１０のマージ情報を他のブロック１８０５のマージ情報を利用して決定することができる。図１８において、現在ブロック１８１０の左上側にある周辺ブロック１８３０、現在ブロックの上側にある周辺ブロック１８４０、現在ブロックの右上側にある周辺ブロック１８４５、現在ブロックの左側にある周辺ブロック１８５０、現在ブロックの左下側にある周辺ブロック１８５５が現在ブロック１８１０に対する空間的マージ候補ブロックとなることができる。
この時、同じＣＵ１８００内の他のブロック１８０５がマージするブロックは、現在ブロック１８１０のマージ候補ブロックとなることができない。したがって、図１８において、ブロック１８０５が周辺ブロック１８３０とマージすると、周辺ブロック１８３０は現在ブロック１８１０のマージ候補ブロックから除外される。現在ブロック１８１０に関するマージ情報(例えば、ｍｅｒｇｅ_ｉｄｘ)は、他のブロック１８０５が周辺ブロック１８３０にマージするという情報に基づいて周辺ブロック１８３０を現在ブロック１８１０のマージ候補ブロックから除外して生成されることができる。
図１９は、マージ候補ブロックを所定の周辺ブロックに限定した場合、他のブロックの動き情報を利用して現在ブロックの動き情報を決定する他の例を概略的に説明する図面である。図１９では、現在ＣＵ１９００内に４個のブロック１９０５、１９１０、１９１５、１９２０が存在する場合を例示して説明している。図１９において、４個のブロック１９０５、１９１０、１９１５、１９２０は、ＰＡＲＴ_Ｎ×Ｎのブロックであり、ＰＵであってもよい。
図１９の例において、ブロック１９０５がマージする場合には、図８で説明したように、ブロック１９０５の空間的周辺ブロックのうち、ブロック１９２５、１９３０、１９３５、１９５０、１９５５がブロック１９０５に対するマージ候補ブロックとなることができる。ブロック１９１０がマージする場合には、ブロック１９１０の空間的周辺ブロックのうち、ブロック１９３０、１９４０、１９４５、１９７０、２０００がブロック１９１０に対するマージ候補ブロックとなることができる。また、ブロック１９１５がマージする場合には、ブロック１９１５の空間的周辺ブロックのうち、ブロック１９５０、１９７０、１９７５、１９６０、１９６５がブロック１９１５に対するマージ候補ブロックとなることができる。ブロック１９２０がマージする場合には、ブロック１９２０の周辺ブロックのうち、ブロック１９７０、１９８０、１９８５、１９９０、１９９５がブロック１９２０に対する空間的マージ候補ブロックとなることができる。このうち、ブロック１９８５とブロック１９９５は、該当ブロックが復号化された場合、ブロック１９２０に対する空間的マージ候補ブロックとなることができる。
図１９でも、現在ブロックのマージ情報を他のブロックのマージ情報を利用して決定することができる。
図１９において、ブロック１９２０が現在ブロックと仮定すると、図１０の場合のように、ブロック１９０５、ブロック１９１０、ブロック１９１５がマージする場合、現在ブロック１９２０のマージ情報は、ブロック１９０５、ブロック１９１０、ブロック１９１５のマージ情報を利用して決定されることができる。例えば、ブロック１９０５とブロック１９１０が周辺ブロック１９３０にマージし、ブロック１９１５が周辺ブロック１９７０又は周辺ブロック１９７５にマージする場合を考慮することができる。この場合、同じＣＵ１９００内の他の３個のブロック１９０５、１９１０、１９１５は同じ動き情報を有するようになる。したがって、現在ブロック１９２０は、周辺ブロック１９７０、１９８０、１９９０にマージすることができず、周辺ブロック１９９５と周辺ブロック１９８５のうち、ブロック１９０５、１９１０、１９１５の動き情報と異なる動き情報を有するブロックにマージすることができる。このうち、ブロック１９８５とブロック１９９５は、該当ブロックが復号化された場合、ブロック１９２０に対する空間的マージ候補ブロックとなることができる。
この場合には、現在ブロック１９２０がマージすることができる候補ブロックが周辺ブロック１９９５と周辺ブロック１９８５の２個であるため、ｍｅｒｇｅ_ｌｅｆｔ_ｆｌａｇで現在ブロック１９２０のマージ候補ブロックを指示することもできる。
図２０は、本発明が適用されるシステムにおいて、符号化器の動作を概略的に説明する順序図である。
図２０を参照すると、符号化器は、現在ブロックに対する予測を実行する(Ｓ２０１０)。現在ブロック(現在ＰＵ)に対する予測モードがイントラではない場合、現在ブロックに対してマージモードを適用することができる。この時、現在ブロックの動き情報、例えば、マージモードを適用するか、いずれの周辺ブロックの動き情報にマージするかなどを現在ブロックと同じＣＵ内にある他のブロック(例えば、他のＰＵ)の動き情報に基づいて決定することもできる。具体的な内容は図３などを利用して前述した通りである。
符号化器は、現在ブロックに対する予測を実行した後、予測結果に関する情報をエントロピー符号化する(Ｓ２０２０)。例えば、符号化器は、現在ブロックに対する予測ブロック及び/又は現在ブロックに対する予測の実行に必要な情報などをエントロピー符号化することができる。
符号化器は、エントロピー符号化された情報をビットストリームを介して復号化器に送信することができる(Ｓ２０３０)。
図２１は、本発明が適用されるシステムにおいて、復号化器の動作を概略的に説明する順序図である。
図２１を参照すると、復号化器は、符号化器から受信した映像情報をエントロピー復号化する(Ｓ２１１０)。映像情報は、符号化器から受信されるビットストリームに含まれて復号化器に送信される。映像情報は、現在ブロックに対する予測ブロック、レジデュアルブロック、予測のための情報などを含む。
復号化器は、エントロピー復号化された情報に基づいて現在ブロックに対する予測を実行する(Ｓ２１２０)。現在ブロックがインター予測モードの場合、現在ブロックの動き情報を現在ＣＵのパーティション情報などから誘導することができる。例えば、復号化器は、現在ブロックにマージが適用されることができるか、どの程度多くの動き情報候補があるか、いずれの動き情報候補にマージするかなどのような情報の一部又は全部を誘導することができる。この場合、復号化器は、現在ブロックと同じＣＵ内の他のＰＵに関する動き情報を利用して現在ブロックの動き情報を誘導することもできる。具体的な内容は、図４などを利用して前述した通りである。
復号化器は、予測の結果に基づいて再生信号を生成して映像を再生することができる(Ｓ２１３０)。
前述した例示的なシステムにおいて、方法は一連のステップ又はブロックで順序図に基づいて説明されているが、本発明は、ステップの順序に限定されるものではなく、あるステップは前述と異なるステップと異なる順序に又は同時に発生することができる。また、前述した実施例は、多様な態様の例示を含む。したがって、本発明は、特許請求の範囲に属する全ての交替、修正及び変更を含む。
以上、本発明に関する説明において、一構成要素が他の構成要素に“連結されている”又は “接続されている”と言及された場合、前記一構成要素が他の構成要素に直接的に連結されていたり、接続されていたりすることもできるが、前記二つの構成要素の間に他の構成要素が存在することもできると理解されなければならない。反面、一構成要素が他の構成要素に“直接連結されている”又は“直接接続されている”と言及された場合、二つの構成要素の間に他の構成要素が存在しないと理解されなければならない。
(１)本発明の一実施形態による映像復号化装置は、受信したビットストリームに含まれる映像情報をエントロピー復号化するエントロピー復号化部と、前記エントロピー復号化された映像情報に基づいて、現在のブロックの周辺ブロックから、前記周辺ブロックの動き情報を取得するとともに、前記取得した動き情報に基づいて、前記現在のブロックの動き情報を判定して、前記現在のブロックの予測を行う予測部と、を備え、前記予測部は、前記周辺ブロックが前記現在のブロックと同じ符号化ユニットに属する場合、前記周辺ブロックの動き情報を前記現在ブロックのマージ候補としては用いない。
(２)(１)において、前記予測部は、前記符号化ユニットが複数の予測ユニットに分割される形状が２Ｎ×Ｎ，２Ｎ×ｎＵまたは２Ｎ×ｎＤであり、かつ、前記現在のブロックが前記複数の予測ユニットにおける下側に位置するユニットである場合、前記現在のブロックの上側と隣接する周辺ブロックの動き情報を、前記現在のブロックのマージ候補としては用いない。
(３)(１)において、前記予測部は、前記符号化ユニットが複数の予測ユニットに分割される形状がＮ×２Ｎ，ｎＬ×２ＮまたはｎＲ×２Ｎであり、かつ、前記現在のブロックが前記複数の予測ユニットにおける右側に位置するユニットである場合、前記現在のブロックの左側と隣接する周辺ブロックの動き情報を、前記現在のブロックのマージ候補としては用いない。

Claims (12)

  1. 現在ブロックに対する予測を実行するステップ；及び、
    前記予測された情報をエントロピー符号化して送信するステップ；を含み、
    前記予測を実行するステップは、
    前記現在ブロックの周辺ブロックから、前記周辺ブロックの動き情報を獲得するステップ；及び、
    前記獲得した動き情報に基づいて前記現在ブロックの動き情報を決定するステップ；を含み、
    前記送信ステップでは前記現在ブロックの予測に必要な情報を共に送信することを特徴とする映像情報符号化方法。
  2. 前記周辺ブロックは、前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属するブロックであり、前記周辺ブロックの動き情報は、前記符号化ユニットのパーティション情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の映像情報符号化方法。
  3. 前記現在ブロックの動き情報を決定するステップでは、前記周辺ブロックが前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する場合、前記周辺ブロックの動き情報及び前記周辺ブロックの動き情報と同じ動き情報を前記現在ブロックのマージ候補から除外することを特徴とする請求項１に記載の映像情報符号化方法。
  4. 前記予測を実行するステップでは、前記現在ブロックに対する動き情報は、前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する他のブロックの動き情報と同じ動き情報にはマージしないことを特徴とする請求項１に記載の映像情報符号化方法。
  5. 前記現在ブロックの周辺ブロックの動き情報のうち前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する他のブロックの動き情報と同じではない動き情報候補が存在し、前記現在ブロックの動き情報をマージモードにより予測する場合、前記現在ブロックの動き情報決定ステップでは、前記現在ブロックの動き情報を前記動き情報候補にマージすることを特徴とする請求項１に記載の映像情報符号化方法。
  6. 前記現在ブロックがＰＡＲＴ_Ｎ×Ｎであり、前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する３個のブロックの動き情報が同じ場合、前記予測ステップでは、前記現在ブロックの動き情報を前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する３個のブロックの動き情報にマージしないことを特徴とする請求項１に記載の映像情報符号化方法。
  7. ビットストリームを受信するステップ；
    前記ビットストリームに含まれている映像情報をエントロピー復号化するステップ；及び、
    前記エントロピー復号化された映像情報に基づいて現在ブロックに対する予測を実行するステップ；を含み、
    前記予測を実行するステップは、
    前記現在ブロックの周辺ブロックから、前記周辺ブロックの動き情報を獲得するステップ；及び、
    前記獲得した動き情報に基づいて前記現在ブロックの動き情報を決定するステップ；を含むことを特徴とする映像情報復号化方法。
  8. 前記周辺ブロックは、前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属するブロックであり、前記周辺ブロックの動き情報は、前記符号化ユニットのパーティション情報を含むことを特徴とする請求項７に記載の映像情報復号化方法。
  9. 前記現在ブロックの動き情報を決定するステップでは、前記周辺ブロックが前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する場合、前記周辺ブロックの動き情報及び前記周辺ブロックの動き情報と同じ動き情報を前記現在ブロックのマージ候補から除外することを特徴とする請求項７に記載の映像情報復号化方法。
  10. 前記予測を実行するステップでは、前記現在ブロックに対する動き情報は、前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する他のブロックの動き情報と同じ動き情報にはマージしないことを特徴とする請求項７に記載の映像情報復号化方法。
  11. 前記現在ブロックの周辺ブロックの動き情報のうち前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する他のブロックの動き情報と同じではない動き情報候補が存在し、前記現在ブロックの動き情報をマージモードにより予測する場合、前記現在ブロックの動き情報決定ステップでは、前記現在ブロックの動き情報を前記動き情報候補にマージすることを特徴とする請求項７に記載の映像情報復号化方法。
  12. 前記現在ブロックがＰＡＲＴ_Ｎ×Ｎであり、前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する３個のブロックの動き情報が同じ場合、前記予測ステップでは、前記現在ブロックの動き情報を前記現在ブロックと同じ符号化ユニットに属する３個のブロックの動き情報にマージしないことを特徴とする請求項７に記載の映像情報復号化方法。
JP2013534832A 2010-10-28 2011-10-28 映像情報符号化方法及び復号化方法 Pending JP2013545372A (ja)

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