JP2014099913A - Hevcビデオ符号化における論理的イントラモードネーミング - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高効率ビデオ符号器(HEVC)などのためのビットストリームにおける予測及び符号化の両方の間に論理的モードナンバーを使用する方法及び装置。これらの論理的イントラモードナンバーは、角度に基づいてソートされ、その結果として、より少なく且つより小さいルックアップテーブルを備えた改良されたコーディング設計、並びにコーディング効率上の小さな利得がもたらされる。更に、このタイプのネーミングを使用することによって、付加的なテーブルが必要とされないので、最確モード(MPM)の数を容易に拡張することができる。3つのMPMの使用により、AI_HE及びAI_LCケースに対してそれぞれ0.25%及び0.31%の大きな利得が達成される。
【選択図】図1
Description
本出願は、2012年1月20日に出願された米国仮特許出願第61/589,221号の非仮出願であり、当該仮特許出願は、その全体が引用により本明細書に組み入れられる。
本特許文献中の資料の一部は、アメリカ合衆国及びその他の国の著作権法に従って著作権保護を受ける。著作権の権利所有者は、合衆国特許商標庁の一般公開ファイル又は記録内に表される通りに第三者が特許文献又は特許開示を複製することには異議を唱えないが、それ以外は全ての著作権を留保する。著作権所有者は、限定ではないが、米国特許法施行規則§1.14に従う権利を含め、本特許文献を秘密裏に保持しておく権利の何れも本明細書によって放棄するものではない。
本発明は、一般的には、ビデオ符号化に関し、より詳細には高効率ビデオ符号化装置によるイントラモードネーミングに関する。
HEVCでは、論理的ビットナンバーは、垂直方向でVER−8、VER-4、VER、VER+4、VER+8にわたり、水平方向でHOR−4、HOR、HOR+4にスパンし、最大34個の予測方向でナンバリングされる。ビットストリームモードナンバーは、モードを復号器に信号送信するのに使用され、HM5.0などの一部の実施構成では、ビデオ符号化装置のプログラミングにおいて多くのルックアップテーブル(例えば、モード依存(MD)係数スキャン、イントラ平滑化、イントラ予測及びモード依存(MD)変換)を必要とする場合がある。ビットストリームモードナンバーは、先進ビデオ符号化(AVC)符号化で利用されていたが、その発生頻度でソートされると考えられる。しかしながら、高効率ビデオ符号化(HEVC)に基づいて収集された統計値は、角度方向(平面及びDCを含まない)の何れかに対するどのようなバイアスも示さず、残りのモードに対してはバイパス符号化が利用される。
このタイプのナンバリングから生じる多くの単純化に加えて、シミュレーションは、小さな符号化効率の恩恵を示す。更に、このタイプのネーミングを使用することによって、付加的なMPMを追加することは、付加的なテーブルが必要ないので非常に効率的である。
更に、イントラ平滑化、モード依存係数スキャン、及びモード依存変換は、平滑化フィルタ、スキャンインデックス、又は変換タイプ(DCT/DST)を決定するために大きなテーブルを必要としない。単純なモード範囲チェックが、様々な平滑化フィルタ、スキャン、又は変換を適用できる基準を決定するための少なくとも1つの実施形態に従って利用される。更に、ビットストリームモードナンバーを論理的ナンバーに変換する、及びその逆を行うためのルックアップテーブルも必要ではない。
であり、
又は、
である全てのx及びyが単調減少に対して
である場合に、実値を備えた実数値のサブセットに基づく関数は単調と呼ばれ、これにより順序が保たれる点を理解されたい。本発明の実施形態は、本発明の教示から逸脱することなく、何らかの所望の代替の数列(ナンバーシーケンス)、特に単調ナンバーシーケンスにおいてによっても実施することができる。スキャンのインデックスは、垂直及び水平方向からのモードの距離を計算することによって容易に得ることができる。従って、ルックアップテーブルg_aucIntraDirToScanIdx[MAX_CU_DEPTH][NUM_INTRA_MODE]を取り除くことができる。
12 符号化要素
14 ビデオフレーム入力
16 基準フレーム
18 フレーム出力
20 インター予測
22 動き推定(ME)
24 動き補償(MC)
26 イントラ予測ブロック
28 加算ジャンクション
30 順方向変換
32 量子化段階
34 エントロピー符号化ブロック
36 逆量子化
38 逆変換
40 加算ジャンクション
42 フィルタ
44 プロセッサ
46 処理装置(例えば、CPU)
48 メモリ
50 復号器
Claims (20)
- ビデオ信号を符号化及び復号するための装置であって、
(a)コンピュータプロセッサを有するビデオ符号器と、
(b)前記ビデオ符号器コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングと、
を備え、前記プログラミングが、
(i)予測ユニットにおいてイントラ予測のタイプ及びモードを選択して、モードナンバーを有する前記各モードの論理的イントラモードネーミングによって符号化するようにし、前記論理的イントラモードネーミングにおける各モードナンバーが、DCモード、平面モード、及び複数の方向に対する表現を含む単調シーケンスとして角度方向に関連付けられ、イントラ予測及びエントロピー符号化の間に行われる決定に対して前記論理的イントラモードネーミングを利用し、
(ii)イントラ予測及びエントロピー符号化の間の前記決定を行う際に使用する垂直及び水平方向からの前記各モードの距離を計算することによって、前記イントラモードネーミングからスキャンインデックスを取得する、
ようになっており、
前記装置が更に、
(c)コンピュータプロセッサを有するビデオ復号器と、
(d)ビデオ符号器最確モード(MPM)並びにイントラ予測タイプ及びモードから受信し、更にエントロピー復号及びイントラ予測の間の決定に対して論理的イントラモードネーミング(LIMN)を利用するため前記ビデオ復号器コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングと、
を備える、装置。 - 前記ビデオ符号器及び前記ビデオ復号器が、高効率ビデオ符号化(HEVC)において、予測ユニット(PU)としての予測又は変換ユニット(TU)として変換のため小さなブロックに分割されたビデオコンテンツに応じた可変ブロックサイズを有するコーディングユニット(CU)を利用するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記複数の方向が、水平スキャン、アップライト対角スキャン及び垂直スキャンを介してスパンする方向を表す、請求項1に記載の装置。
- 前記復号器に通信するイントラモード方向の複数の最確モード(MPM)を決定するため前記ビデオ符号器コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングを更に備える、請求項1に記載の装置。
- ビデオ符号化用装置であって、
(a)コンピュータプロセッサを有するビデオ符号器と、
(b)前記コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングと、
を備え、前記プログラミングが、
(i)予測ユニット(PU)のイントラ予測のタイプ及びモードを選択し、
(ii)DCモード、平面モード、及び複数の方向に対する表現を含む単調シーケンスとして角度方向に関連付けられたモードナンバーを各モードが有する論理的イントラモードネーミングを使用して、前記予測ユニットの予測タイプ及びモードを符号化し、
(iii)前記論理的イントラモードネーミングに基づいて予測タイプ及びモードを決定する際に復号器によって使用される前記論理的イントラモードネーミングを出力する、
ようになっている、装置。 - 前記ビデオ符号器が、高効率ビデオ符号化(HEVC)符号器であり、予測ユニット(PU)としての予測又は変換ユニット(TU)としての変換のため小さなブロックに分割されたビデオコンテンツに応じた可変ブロックサイズを有するコーディングユニット(CU)を利用する、請求項5に記載の装置。
- 前記複数の方向が、水平スキャン、アップライト対角スキャン及び垂直スキャンを介してスパンする方向を表す、請求項5に記載の装置。
- 前記コンピュータプロセッサ上で実行可能な前記プログラミングが、決定論理及びルックアップテーブルを単純化するために、論理的イントラモードネームと角度方向との間の関連性を利用するよう構成されている、請求項5に記載の装置。
- 前記ルックアップテーブルは、イントラ予測、イントラ平滑化、モード依存係数スキャン及びモード依存変換から成るテーブルのグループから選択される、請求項8に記載の装置。
- イントラモード方向の最確モード(MPM)を符号化するため前記コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングを更に備える、請求項1に記載の装置。
- イントラ予測モードが何れのMPMにも等しくないことを示す第1状態において第1ビットを符号化して、残りのモードに対して全ての符号化が固定長コードに従うようにし、イントラ予測モードがMPMの1つに等しいことを示す前記第1状態とは逆の第2状態において前記第1ビットを符号化し、前記第1ビットの後の次のビットがMPM0、MPM1又はMPM2が選択されたかどうかを示すようにする、前記コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングを更に備える、請求項10に記載の装置。
- 隣接する予測ユニット(PU)において以前に復号されたサンプルから前記予測ユニット(PU)レベルで予測を実行するため前記コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングを更に備える、請求項5に記載の装置。
- 論理的イントラモードネーム間の角度差の量に応じてイントラモード平滑化を実行するため前記コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングを更に備える、請求項5に記載の装置。
- 前記角度差の量が、対応するブロックサイズに対するテーブルの値よりも大きい場合に平滑化を適用する前記コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングを更に備える、請求項13に記載の装置。
- 1次元垂直変換及びその後の1次元水平変換として2次元4x4変換を処理する前記コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングを更に備え、方向モードが2から34の値を有し、前記平面モード及び垂直変換に対するモード11〜34に垂直離散サイン変換(DST)が適用され、残りのモードが垂直離散コサイン変換(DCT)を使用し、平面モードに及び水平変換に対するモード2〜25に水平DSTが適用される、請求項5に記載の装置。
- ビデオ信号を復号するための装置であって、
(a)ビデオフレームを復号するよう構成されたコンピュータプロセッサを有する復号器と、
(b)前記コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングと、
を備え、前記プログラミングが、
(i)符号器からの論理的イントラモードネーミング(LIMN)を利用して予測ユニット(PU)に対するイントラ予測タイプ及びモード及び最確モード(MPM)を受信し、
(ii)各論理的モードナンバーが、DCモード、平面モード、及び複数の方向に対する表現をナンバーが含む単調シーケンスとして角度方向に関連付けられ、
(iii)論理的イントラモードネーミング(LIMN)によって符号化された受信値に基づいてエントロピー復号及びイントラ予測決定を行う、
ようになっている、装置。 - 前記ビデオ復号器が、高効率ビデオ符号化(HEVC)符号器であり、予測ユニット(PU)としての予測又は変換ユニット(TU)としての変換のため小さなブロックに分割されたビデオコンテンツに応じた可変ブロックサイズを有するコーディングユニット(CU)を利用する、請求項16に記載の装置。
- 符号器から受信された前記最確モード(MPM)の3つを復号するため前記コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングを更に備える、請求項16に記載の装置。
- イントラ予測モードが何れのMPMにも設定されていないことを示す第1状態において第1ビットを復号して、残りのモードに対して全ての符号化が固定長コードに従うようにし、イントラ予測モードがMPMの1つに等しいことを示す前記第1状態とは逆の第2状態において前記第1ビットを復号し、前記第1ビットの後の次のビットがMPM0、MPM1又はMPM2が選択されたかどうかを示すようにする、前記コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングを更に備える、請求項18に記載の装置。
- 1次元垂直変換及びその後の1次元水平変換として2次元4x4変換を処理する前記コンピュータプロセッサ上で実行可能なプログラミングを更に備え、方向モードが2から34の値を有し、前記平面モード及び垂直変換に対するモード11〜34に垂直離散サイン変換(DST)が適用され、残りのモードが垂直離散コサイン変換(DCT)を使用し、平面モードに及び水平変換に対するモード2〜25に水平DSTが適用される、請求項16に記載の装置。
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