JP2015165723A - 適応型のモード・ビデオ符号化および復号を行うための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2009年2月5日付で出願された米国仮特許出願第61/150,115号の利益を主張するものであり、これらの開示内容全体を本明細書に盛り込んだものとする。
入力ビデオ・コンテンツの非定常的な特性を利用するために、ビデオ符号化器は、エントロピー符号化により入力ビデオ信号を可変長符号化されたシンタックス要素のビットストリームにマッピングする。高い頻度で発生するシンボルは、短い符号語を用いて表現され、より低い頻度のシンボルは、長い符号語を用いて表現される。
(1)2値化
(2)コンテキスト・モデリング
(3)2値算術符号化
図2Aを参照すると、Pスライスにおけるシンタックス要素sub_mb_typeのための符号モードとモード・インデックスとの間のマッピングが概ね参照符号200によって示されている。モードは、0から3にインデックスが付けられる。即ち、P_L0_8×8のインデックス値は、0であり、P_L08×4のインデックス値は、1であり、P_0_4×8のインデックス値は、2であり、P_L0_4×4のインデックス値は、3である。sub_mb_type0は、発生頻度が高いことが予期され、1ビットのビン・ストリングに変換され、sub_mb_type2および3は、発生頻度が低いことが予期され、3ビットのビン・ストリングに変換される。2値化処理は、固定されており、予期される挙動とは異なるモード選択に適応することができない。
図5を参照すると、ビデオ符号化器における適応型のモード・符号化を導出するための例示的な方法が概ね参照符号500によって示されている。方法は、制御を機能ブロック520に受け渡す開始ブロック510を含む。機能ブロック520は、符号化セットアップ(オプションとして、オペレータのアシスタンスを伴う場合がある)を実行し、制御をループ端ブロック530に受け渡す。ループ端ブロック530は、ピクチャjのループを実行し、制御を機能ブロック540に受け渡す。ここで、j=1,・・・,#である(シンボル「♯」は、単語「数(number)」を表す)。機能ブロック540は、ピクチャjを符号化し、制御を機能ブロック550に受け渡す。機能ブロック550は、1回の反復処理(最初の反復処理である必要はない)の間に、前に符号化したビデオ・コンテンツからのモード・マッピングを導出し、その後、1回以上の後続する反復処理の間に、1回以上モード・マッピングを更新し、オプションとして、1つ以上の条件(例えば、シーンの変化など)に基づいてモード・マッピングのリセット処理を実行し、制御をループ端ブロック560に受け渡す。ループ端ブロック560は、ループを終了し、制御を終了ブロック599に受け渡す。
別の実施の形態においては、マッピング情報がシンタックス内に具体的に示され、ビットストリームで伝送される。この方法においては、適応型のモード・マッピングは、符号化処理の前または間に導出することができる。例えば、相異なる空間解像度で符号化されたものからのトレーニング・データに従って、モード・マッピング・テーブルを空間解像度の範囲で作成することができる。次に、マッピングは、シーケンス・レベル、ピクチャ・レベル、スライス・レベルなどで符号化される。
別の実施の形態においては、マッピング情報がシンタックス内でも示されており、ビットストリームで伝送される。実施の形態2の場合とは異なり、前に符号化されたピクチャまたは今回符号化されたピクチャに基づいて、マッピング・テーブルを符号化/復号処理の間に作成することができる。例えば、ピクチャを符号化する前に、モード・マッピング・テーブルが作成され、シンタックス内で示される。符号化処理の間にモード・マッピング・テーブルを更新し続けることができる。モード・マッピング・テーブルは、前に符号化されたピクチャ情報に基づいて作成されるか、さらに/または、何らかのモード・マッピング・テーブルのセットおよび/または今回符号化されたピクチャの異なる/部分的な符号化パスから選択される。さらに、マッピング・テーブルは、例えば、限定するものではないが、平均や分散など、符号化されたピクチャまたはシーケンスの統計に基づいて作成することができる。
モードとモード・インデックスとの間の適応型のマッピングは、ハイレベル・シンタックスにおいて規定することができる。一実施の形態では、本願の原理に従って使用するINTRAフレームのためのシンタックスをどのように定義するかについて、例を示す。MPEG−4 AVC規格において、決まったマッピングが、符号化器側と復号器側でのデフォルトのマッピングとして使用される。我々の提案する方法は、シーケンス・パラメータ・セット、または、ピクチャ・パラメータ・セットを介して他のマッピングを使用するフレキシビリティを提供する。シーケンス・パラメータ・セットおよびピクチャ・パラメータ・セットにおけるシンタックスの例が表1および表2にそれぞれ示されている。本願の原理の精神を逸脱することなく、様々なレベルで各インター・フレームおよび他のシンタックス要素に対して同様のシンタックスの変更を適用することができる。
seq_mb_type_adaptation_present_flag equal to 1(seq_mb_type_adaptation_present_flagが1である)は、シーケンス・パラメータ・セット内に適応型のモード・マッピングが存在することを規定する。seq_mb_type_adaptation_present_flag equal to 0(seq_mb_type_adaptation_present_flagが0である)は、シーケンス・パラメータ・セット内に適応型のモード・マッピングが存在しないことを規定する。デフォルトのマッピングが使用される。
pic_mb_type_adaptation_present_flag equal to 1(pic_mb_type_adaptation_present_flagが1である)は、ピクチャ・パラメータ・セット内に適応型のモード・マッピングが存在することを規定する。pic_mb_type_adaptation_present_flag equal to 0(pic_mb_type_adaptation_present_flagが0である)は、ピクチャ・パラメータ・セット内に適応型のモード・マッピングが存在しないことを規定する。デフォルトのマッピングが使用される。
この変形例では、INTRAモード・マッピングにどのように適応するかについての別の具体例を提供する。2つのINTRAモード、INTRA4×4およびINTRA8×8が存在することを想定する。さらに、これらの2つのINTRAモードが指数ゴロム(Exp‐Golomb)符号語を用いて符号化されることを想定する。この具定例のために、INTRAモードをSIPタイプ(sip_type)と呼ぶ。
この具体例のためのシンタックスの変更が表3に示されている。低解像度のビデオのためのマッピングが符号化器および復号器の側でデフォルト・マッピングとして使用される。アプリケーションの中には、他の解像度のためにこのマッピングをデフォルトのマッピングとして使用できるものもある。我々の提案する方法は、シーケンス・パラメータ・セットまたはピクチャ・パラメータ・セットを通じて他のマッピングを使用するフレキシビリティを提供する。表3は、ピクチャ・パラメータ・セットにおけるシンタックスの変更を示す。限定するものではないが、シーケンス・パラメータ・セットを含む他のシンタックスのレベルに同様のシンタックスの変更を適用することができる。
sip_type_flag equal to 1(sip_type_flagが1である)は、ピクチャ・パラメータ・セット内に適応型のモード・マッピングが存在することを規定する。sip_type_flag equal to 0(sip_type_flagが0である)は、ピクチャ・パラメータ・セット内に適応型のモード・マッピングが存在しないことを規定する。デフォルトのマッピングが使用される。
[付記1]
モード・マッピング情報を符号化してピクチャのシーケンス内のピクチャの少なくとも一部を符号化するために利用可能なモード・インデックスとモードの各値の間のマッピングを行う符号化器(300)を含み、
前記モード・マッピング情報は、前記シーケンスの1つ以上の実際のパラメータに応じて適応化される、前記装置。
[付記2]
前記ピクチャは、今回符号化されたピクチャであり、前記実際のパラメータは、前記シーケンスにおける1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報を含む、付記1に記載の装置。
[付記3]
前記符号化情報は、モードの使用頻度、少なくとも1つの空間解像度、および少なくとも1つの時間解像度のうちの少なくとも1つを含む、付記2に記載の装置。
[付記4]
前記シーケンスの少なくとも一部は、結果として生ずるビットストリームに符号化され、前記適応化されたモード・マッピング情報は、前記結果として生ずるビットストリームにおいて信号送信される、付記1に記載の装置。
[付記5]
前記適応化されたモード・マッピング情報は、少なくとも1つのハイレベル・シンタックス要素を使用して信号送信される、付記1に記載の装置。
[付記6]
スライス・ヘッダ、シーケンス・パラメータ・セット、ピクチャ・パラメータ・セット、ネットワーク抽象化層ユニット・ヘッダ、および補助拡張情報メッセージのうちの少なくとも1つに前記ハイレベル・シンタックス要素が含まれている、付記1に記載の装置。
[付記7]
前記シーケンスの1つ以上のピクチャの符号化の後に前記適応化されたモード・マッピング情報が更新される、付記1に記載の装置。
[付記8]
前記シーケンス内の1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報、前記シーケンスの少なくとも一部に関連する適応化されたモード・マッピング情報のセットのうちの選択されたサブセット、前記ピクチャのための1つ以上の部分的な符号化パス、前記シーケンス内の1つ以上のピクチャの統計、前記シーケンス内の前記1つ以上のピクチャの1つ以上の部分の統計、および前記シーケンスの統計のうちの少なくとも1つから前記実際のパラメータが決定される、付記1に記載の装置。
[付記9]
モード・マッピング情報を符号化してピクチャのシーケンス内のピクチャの少なくとも一部を符号化するために利用可能なモード・インデックスとモードの各値の間のマッピングを行うステップ(740、970)を含み、
前記モード・マッピング情報は、前記シーケンスの1つ以上の実際のパラメータに応じて適応化される(740、940、960)、前記方法。
[付記10]
前記ピクチャは、今回符号化されたピクチャであり、前記実際のパラメータは、前記シーケンスにおける1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報を含む(940、960)、付記9に記載の方法。
[付記11]
前記符号化情報は、モードの使用頻度、少なくとも1つの空間解像度、および少なくとも1つの時間解像度のうちの少なくとも1つを含む、付記10に記載の方法。
[付記12]
前記シーケンスの少なくとも一部は、結果として生ずるビットストリームに符号化され、前記適応化されたモード・マッピング情報は、前記結果として生ずるビットストリームにおいて信号送信される(740、975)、付記9に記載の方法。
[付記13]
前記適応化されたモード・マッピング情報は、少なくとも1つのハイレベル・シンタックス要素を使用して信号送信される(740、975)、付記9に記載の方法。
[付記14]
スライス・ヘッダ、シーケンス・パラメータ・セット、ピクチャ・パラメータ・セット、ネットワーク抽象化層ユニット・ヘッダ、および補助拡張情報メッセージのうちの少なくとも1つに前記ハイレベル・シンタックス要素が含まれている、付記13に記載の方法。
[付記15]
前記シーケンスの1つ以上のピクチャの符号化の後に前記適応化されたモード・マッピング情報が更新される(550、960)、付記9に記載の方法。
[付記16]
前記シーケンス内の1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報、前記シーケンスの少なくとも一部に関連する適応化されたモード・マッピング情報のセットのうちの選択されたサブセット、前記ピクチャのための1つ以上の部分的な符号化パス、前記シーケンス内の1つ以上のピクチャの統計、前記シーケンス内の前記1つ以上のピクチャの1つ以上の部分の統計、および前記シーケンスの統計のうちの少なくとも1つから前記実際のパラメータが決定される、(940、960)、付記9に記載の方法。
[付記17]
モード・マッピング情報を復号してピクチャのシーケンス内のピクチャの少なくとも一部を復号するために利用可能なモード・インデックスとモードの各値の間のマッピングを行う復号器(400)を含み、
前記モード・マッピング情報は、前記シーケンスの1つ以上の実際のパラメータに応じて適応化される、前記装置。
[付記18]
前記ピクチャは、今回符号化されたピクチャであり、前記実際のパラメータは、前記シーケンスにおける1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報を含む、付記17に記載の装置。
[付記19]
前記符号化情報は、モードの使用頻度、少なくとも1つの空間解像度、および少なくとも1つの時間解像度のうちの少なくとも1つを含む、付記18に記載の装置。
[付記20]
前記シーケンスの少なくとも一部は、結果として生ずるビットストリームから復号され、前記適応化されたモード・マッピング情報は、前記結果として生ずるビットストリームから決定される、付記17に記載の装置。
[付記21]
前記適応化されたモード・マッピング情報は、少なくとも1つのハイレベル・シンタックス要素を使用して信号送信される、付記17に記載の装置。
[付記22]
スライス・ヘッダ、シーケンス・パラメータ・セット、ピクチャ・パラメータ・セット、ネットワーク抽象化層ユニット・ヘッダ、および補助拡張情報メッセージのうちの少なくとも1つに前記ハイレベル・シンタックス要素が含まれている、付記21に記載の装置。
[付記23]
前記シーケンスの1つ以上のピクチャの復号の後に前記適応化されたモード・マッピング情報が更新される、付記17に記載の装置。
[付記24]
前記シーケンス内の1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報、前記シーケンスの少なくとも一部に関連する適応化されたモード・マッピング情報のセットのうちの選択されたサブセット、前記シーケンス内の1つ以上のピクチャの統計、前記シーケンス内の前記1つ以上のピクチャの1つ以上の部分の統計、および前記シーケンスの統計のうちの少なくとも1つから前記実際のパラメータが決定される、付記17に記載の装置。
[付記25]
モード・マッピング情報を復号してピクチャのシーケンス内のピクチャの少なくとも一部を復号するために利用可能なモード・インデックスとモードの各値の間のマッピングを行う復号するステップ(820、1030)を含む方法であって、
前記モード・マッピング情報は、前記シーケンスの1つ以上の実際のパラメータに応じて適応化される、前記方法。
[付記26]
前記ピクチャは、今回符号化されたピクチャであり、前記実際のパラメータは、前記シーケンスにおける1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報を含む、付記25に記載の方法。
[付記27]
前記符号化情報は、モードの使用頻度、少なくとも1つの空間解像度、および少なくとも1つの時間解像度のうちの少なくとも1つを含む、付記26に記載の方法。
[付記28]
前記シーケンスの少なくとも一部は、結果として生ずるビットストリームから復号され、前記適応化されたモード・マッピング情報は、前記結果として生ずるビットストリームから決定される、付記25に記載の方法。
[付記29]
前記適応化されたモード・マッピング情報は、少なくとも1つのハイレベル・シンタックス要素を使用して信号送信される、付記25に記載の方法。
[付記30]
スライス・ヘッダ、シーケンス・パラメータ・セット、ピクチャ・パラメータ・セット、ネットワーク抽象化層ユニット・ヘッダ、および補助拡張情報メッセージのうちの少なくとも1つに前記ハイレベル・シンタックス要素が含まれている、付記29に記載の方法。
[付記31]
前記シーケンスの1つ以上のピクチャの符号化の後に前記適応化されたモード・マッピング情報が更新される、付記25に記載の方法。
[付記32]
前記シーケンス内の1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報、前記シーケンスの少なくとも一部に関連する適応化されたモード・マッピング情報のセットのうちの選択されたサブセット、前記シーケンス内の1つ以上のピクチャの統計、前記シーケンス内の前記1つ以上のピクチャの1つ以上の部分の統計、および前記シーケンスの統計のうちの少なくとも1つから前記実際のパラメータが決定される、付記25に記載の方法。
[付記33]
符号化されたビデオ信号データを記憶するコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体であって、
ピクチャのシーケンス内のピクチャの少なくとも一部を符号化するために利用可能なモード・インデックスとモードの各値の間のマッピングを行うためのモード・マッピング情報を含み、
前記モード・マッピング情報は、前記シーケンスの1つ以上の実際のパラメータに応じて適応化される、前記コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体。
Claims (33)
- モード・マッピング情報を符号化してピクチャのシーケンス内のピクチャの少なくとも一部を符号化するために利用可能なモード・インデックスとモードの各値の間のマッピングを行う符号化器(300)を含み、
前記モード・マッピング情報は、前記シーケンスの1つ以上の実際のパラメータに応じて適応化される、前記装置。 - 前記ピクチャは、今回符号化されたピクチャであり、前記実際のパラメータは、前記シーケンスにおける1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記符号化情報は、モードの使用頻度、少なくとも1つの空間解像度、および少なくとも1つの時間解像度のうちの少なくとも1つを含む、請求項2に記載の装置。
- 前記シーケンスの少なくとも一部は、結果として生ずるビットストリームに符号化され、前記適応化されたモード・マッピング情報は、前記結果として生ずるビットストリームにおいて信号送信される、請求項1に記載の装置。
- 前記適応化されたモード・マッピング情報は、少なくとも1つのハイレベル・シンタックス要素を使用して信号送信される、請求項1に記載の装置。
- スライス・ヘッダ、シーケンス・パラメータ・セット、ピクチャ・パラメータ・セット、ネットワーク抽象化層ユニット・ヘッダ、および補助拡張情報メッセージのうちの少なくとも1つに前記ハイレベル・シンタックス要素が含まれている、請求項1に記載の装置。
- 前記シーケンスの1つ以上のピクチャの符号化の後に前記適応化されたモード・マッピング情報が更新される、請求項1に記載の装置。
- 前記シーケンス内の1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報、前記シーケンスの少なくとも一部に関連する適応化されたモード・マッピング情報のセットのうちの選択されたサブセット、前記ピクチャのための1つ以上の部分的な符号化パス、前記シーケンス内の1つ以上のピクチャの統計、前記シーケンス内の前記1つ以上のピクチャの1つ以上の部分の統計、および前記シーケンスの統計のうちの少なくとも1つから前記実際のパラメータが決定される、請求項1に記載の装置。
- モード・マッピング情報を符号化してピクチャのシーケンス内のピクチャの少なくとも一部を符号化するために利用可能なモード・インデックスとモードの各値の間のマッピングを行うステップ(740、970)を含み、
前記モード・マッピング情報は、前記シーケンスの1つ以上の実際のパラメータに応じて適応化される(740、940、960)、前記方法。 - 前記ピクチャは、今回符号化されたピクチャであり、前記実際のパラメータは、前記シーケンスにおける1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報を含む(940、960)、請求項9に記載の方法。
- 前記符号化情報は、モードの使用頻度、少なくとも1つの空間解像度、および少なくとも1つの時間解像度のうちの少なくとも1つを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記シーケンスの少なくとも一部は、結果として生ずるビットストリームに符号化され、前記適応化されたモード・マッピング情報は、前記結果として生ずるビットストリームにおいて信号送信される(740、975)、請求項9に記載の方法。
- 前記適応化されたモード・マッピング情報は、少なくとも1つのハイレベル・シンタックス要素を使用して信号送信される(740、975)、請求項9に記載の方法。
- スライス・ヘッダ、シーケンス・パラメータ・セット、ピクチャ・パラメータ・セット、ネットワーク抽象化層ユニット・ヘッダ、および補助拡張情報メッセージのうちの少なくとも1つに前記ハイレベル・シンタックス要素が含まれている、請求項13に記載の方法。
- 前記シーケンスの1つ以上のピクチャの符号化の後に前記適応化されたモード・マッピング情報が更新される(550、960)、請求項9に記載の方法。
- 前記シーケンス内の1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報、前記シーケンスの少なくとも一部に関連する適応化されたモード・マッピング情報のセットのうちの選択されたサブセット、前記ピクチャのための1つ以上の部分的な符号化パス、前記シーケンス内の1つ以上のピクチャの統計、前記シーケンス内の前記1つ以上のピクチャの1つ以上の部分の統計、および前記シーケンスの統計のうちの少なくとも1つから前記実際のパラメータが決定される、(940、960)、請求項9に記載の方法。
- モード・マッピング情報を復号してピクチャのシーケンス内のピクチャの少なくとも一部を復号するために利用可能なモード・インデックスとモードの各値の間のマッピングを行う復号器(400)を含み、
前記モード・マッピング情報は、前記シーケンスの1つ以上の実際のパラメータに応じて適応化される、前記装置。 - 前記ピクチャは、今回符号化されたピクチャであり、前記実際のパラメータは、前記シーケンスにおける1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報を含む、請求項17に記載の装置。
- 前記符号化情報は、モードの使用頻度、少なくとも1つの空間解像度、および少なくとも1つの時間解像度のうちの少なくとも1つを含む、請求項18に記載の装置。
- 前記シーケンスの少なくとも一部は、結果として生ずるビットストリームから復号され、前記適応化されたモード・マッピング情報は、前記結果として生ずるビットストリームから決定される、請求項17に記載の装置。
- 前記適応化されたモード・マッピング情報は、少なくとも1つのハイレベル・シンタックス要素を使用して信号送信される、請求項17に記載の装置。
- スライス・ヘッダ、シーケンス・パラメータ・セット、ピクチャ・パラメータ・セット、ネットワーク抽象化層ユニット・ヘッダ、および補助拡張情報メッセージのうちの少なくとも1つに前記ハイレベル・シンタックス要素が含まれている、請求項21に記載の装置。
- 前記シーケンスの1つ以上のピクチャの復号の後に前記適応化されたモード・マッピング情報が更新される、請求項17に記載の装置。
- 前記シーケンス内の1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報、前記シーケンスの少なくとも一部に関連する適応化されたモード・マッピング情報のセットのうちの選択されたサブセット、前記シーケンス内の1つ以上のピクチャの統計、前記シーケンス内の前記1つ以上のピクチャの1つ以上の部分の統計、および前記シーケンスの統計のうちの少なくとも1つから前記実際のパラメータが決定される、請求項17に記載の装置。
- モード・マッピング情報を復号してピクチャのシーケンス内のピクチャの少なくとも一部を復号するために利用可能なモード・インデックスとモードの各値の間のマッピングを行う復号するステップ(820、1030)を含む方法であって、
前記モード・マッピング情報は、前記シーケンスの1つ以上の実際のパラメータに応じて適応化される、前記方法。 - 前記ピクチャは、今回符号化されたピクチャであり、前記実際のパラメータは、前記シーケンスにおける1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報を含む、請求項25に記載の方法。
- 前記符号化情報は、モードの使用頻度、少なくとも1つの空間解像度、および少なくとも1つの時間解像度のうちの少なくとも1つを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記シーケンスの少なくとも一部は、結果として生ずるビットストリームから復号され、前記適応化されたモード・マッピング情報は、前記結果として生ずるビットストリームから決定される、請求項25に記載の方法。
- 前記適応化されたモード・マッピング情報は、少なくとも1つのハイレベル・シンタックス要素を使用して信号送信される、請求項25に記載の方法。
- スライス・ヘッダ、シーケンス・パラメータ・セット、ピクチャ・パラメータ・セット、ネットワーク抽象化層ユニット・ヘッダ、および補助拡張情報メッセージのうちの少なくとも1つに前記ハイレベル・シンタックス要素が含まれている、請求項29に記載の方法。
- 前記シーケンスの1つ以上のピクチャの符号化の後に前記適応化されたモード・マッピング情報が更新される、請求項25に記載の方法。
- 前記シーケンス内の1つ以上の前に符号化されたピクチャのための符号化情報、前記シーケンスの少なくとも一部に関連する適応化されたモード・マッピング情報のセットのうちの選択されたサブセット、前記シーケンス内の1つ以上のピクチャの統計、前記シーケンス内の前記1つ以上のピクチャの1つ以上の部分の統計、および前記シーケンスの統計のうちの少なくとも1つから前記実際のパラメータが決定される、請求項25に記載の方法。
- 符号化されたビデオ信号データを記憶するコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体であって、
ピクチャのシーケンス内のピクチャの少なくとも一部を符号化するために利用可能なモード・インデックスとモードの各値の間のマッピングを行うためのモード・マッピング情報を含み、
前記モード・マッピング情報は、前記シーケンスの1つ以上の実際のパラメータに応じて適応化される、前記コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体。
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