JP2017127005A - 統一された有意性マップ符号化方法および装置 - Google Patents
統一された有意性マップ符号化方法および装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】装置は、ピクチャの少なくとも一部分の複数の変換係数を符号化するビデオ符号化器を含む。変換係数は、複数の変換を用いて得られる。これらの変換係数に対して、統一された規則に基づいて、1つまたは複数のコンテキスト共有マップが生成される。これらの1つまたは複数のコンテキスト共有マップは、上記の複数の変換のうちの少なくとも2つの異なる変換から得られる変換係数のうちの少なくとも一部の間で共有される少なくとも1つのコンテキストを提供する。
【選択図】図8
Description
本願は、2010年5月12日出願の米国仮出願第61/333,808号の利益を主張するものである。
1.2値化。2値化ステップでは、所与の2値でないシンタックス要素を、ビン列(bin string)と呼ばれる2値シーケンスに一意的にマッピングする。このプロセスは、シンボルを可変長コードに変換するプロセスと同様であるが、2値符号値がさらに符号化される。
2.コンテキスト・モデル化。「コンテキスト・モデル」は、ビン列の1つまたは複数のビン(bin)の確率モデルであり、直近に符号化されたデータ・シンボルの統計値に応じて1組の利用可能なモデルから選択される。コンテキスト・モデルは、各ビンが「1」または「0」である確率を記憶したものであり、実際の符号化値に基づいて更新される。
3.2値算術符号化。算術符号化器が、選択した確率モデルに従って各ビンを符号化する。
によって決まる。
MPEG−4 AVC規格による残差データのCABAC符号化では、シンタックス要素およびそれらに関連する符号化方式は、以下の明確な特徴によって特徴付けられる。
・1ビット・シンボルcoded_block_flagおよび2値有意性マップを使用して、所与のブロック中の非ゼロ変換係数(すなわち、有意係数)の発生および位置を示す。
・非ゼロ・レベルは、逆走査順序で符号化される。
・非ゼロ変換係数を符号化するためのコンテキスト・モデルは、逆走査経路内の以前に伝送された非ゼロ・レベルの数に基づいて選択される。
video coding experts group(VCEG)「key technical area」(KTA)ソフトウェアは、MPEG−4 AVC規格が完成した後のビデオ符号化の新たな進歩を統合する共通のプラットフォームを提供している。拡張ブロック・サイズおよび大きな変換を使用するという提案がKTAでは採用されている。現在のKTAソフトウェアでは、16×16画素より大きな動きパーティションが実施される。具体的には、既存のMPEG−4 AVC規格のパーティションサイズに加えて、64×64、64×32、32×64、32×32、32×16、16×32のサイズのマクロブロックが使用される。高精細度ビデオのさらに滑らかなコンテンツをより良質に取り込むために、それより大きなブロック変換も使用される。このようなさらに大きなブロック変換としては、16×16、16×8および8×16のサイズを有するブロック変換が挙げられる。コンテキスト・モデルの数を少なく抑えるために、8×16、16×8および16×16の変換は全て、significant_coeff_flagまたはlast_significant_coeff_flagに対して15個以下のコンテキスト・モデルを使用する。図2を参照すると、8×8ブロックのシンタックス要素significant_coeff_flagに対して15個のコンテキストを使用する一例の全体が、参照番号200で示してある。さらに詳細には、例200は、significant_coeff_flagに対して8×8変換を用いるときに、1つのブロック内の複数の変換係数位置が、どのようにして1つのコンテキスト・モデルを共有するかを示している。異なる各数字は、コンテキスト・モデルを表している。1つの数字が複数の位置で繰り返されているとき、この複数の位置が1つのコンテキスト・モデルを共有している。この手法では、複数の変換係数位置が1つのコンテキストをどのように共有するか、すなわちコンテキスト共有は、変換サイズごとに設計される。コンテキスト共有の正確なパターンを、コンテキスト共有マップと呼ぶ。
図6を参照すると、有意性マップを符号化する従来の方法の全体が、参照番号600で示してある。方法600は、制御を機能ブロック620に渡す開始ブロック610を含む。機能ブロック620では、変換の既定のコンテキスト共有マップを読み取り、制御を機能ブロック630に渡す。機能ブロック630では、有意性マップを符号化し、制御を終了ブロック699に渡す。コンテキスト共有マップは、様々な変換について予め規定されており、共有パターンは、significant_coeff_flagまたはlast_significant_coeff_flagで異なることがある。
KTAソフトウェアでは、32×32および64×64のマクロブロック・サイズがサポートされる。32×32ブロックでは、既存のMPEG−4 AVC規格の動きパーティションサイズ(16×16、16×8、8×16、8×8、8×4、4×8および4×4)に加えて、32×32、32×16および16×32個のパーティションを用いたインター符号化も使用可能である。変換が大きい方が、高精細度ビデオのより滑らかなコンテンツをより良質に捕捉することができる。インター・ピクチャでは、輝度成分の4×4変換および8×8変換に加えて、16×16変換、16×8変換および8×16変換が使用される。具体的には、サイズ16×16、16×8および8×16の各動きパーティションについて、4×4変換および8×8変換に加えて、サイズ16×16、16×8および8×16の変換を使用することができる。16×16より大きな動きパーティションについては、4×4変換および8×8変換に加えて、16×16変換が使用される。
本発明の原理の一実施形態では、コンテキスト共有マップを生成する規則は、シーケンス、ピクチャ解像度、量子化パラメータなどによって変わってもよい。例えば、発明者等は、F(x)を以下のように変形させることができる。
発明者等が提案する方法は、例えばシーケンス・パラメータ・セット(SPS)またはピクチャ・パラメータ・セット(PPS)を介してコンテキスト共有マップを生成する規則を選択する柔軟性をもたらす。表1は、本発明の原理の一実施形態による、ピクチャ・パラメータ・セットで使用される例示的なシンタックスを示している。シーケンス・パラメータ・セットなど(ただしこれに限定されない)、その他のシンタックス・レベルでも同様のシンタックスを適用することができる。
ここで例としていくつかの付記を記載する。
(付記1)
複数の変換を用いて得られる、ピクチャの少なくとも一部分の複数の変換係数を符号化するビデオ符号化器(400)であって、統一された規則に基づいて前記変換係数に対して1つまたは複数のコンテキスト共有マップを生成し、前記1つまたは複数のコンテキスト共有マップが、前記複数の変換のうちの少なくとも2つの異なる変換から得られる前記変換係数のうちの少なくとも一部の間で共有される少なくとも1つのコンテキストを提供する、前記ビデオ符号化器(400)を備える装置。
(付記2)
前記変換係数が、2次元変換係数であり、前記統一された規則が、走査順序に従った前記2次元変換係数の1次元配列へのマッピング、および前記変換係数のうちの最初のN個の係数の別個のコンテキストへの割り当てを指定する、付記1に記載の装置。
(付記3)
前記変換係数のうちの残りの係数が、単一のコンテキストに割り当てられる、付記2に記載の装置。
(付記4)
前記走査順序が、ジグザグの走査順序である、付記2に記載の装置。
(付記5)
前記変換係数が、1つの結果ビットストリームに符号化され、複数の規則が前記統一された規則の候補として用いられ、前記統一された規則が、前記結果ビットストリーム中で示される、付記1に記載の装置。
(付記6)
前記統一された規則が、前記変換係数が対応するビデオ・シーケンス、ピクチャ解像度および量子化パラメータによって変わる少なくとも2つの統一された規則を含む、付記1に記載の装置。
(付記7)
ビデオ符号化器における方法であって、
複数の変換を用いて得られる、ピクチャの少なくとも一部分の複数の変換係数を符号化するステップであって、統一された規則に基づいて前記変換係数に対して1つまたは複数のコンテキスト共有マップを生成し、前記1つまたは複数のコンテキスト共有マップが、前記複数の変換のうちの少なくとも2つの異なる変換から得られる前記変換係数のうちの少なくとも一部の間で共有される少なくとも1つのコンテキストを提供する、前記ステップ(800、1000)を含む、前記方法。
(付記8)
前記変換係数が、2次元変換係数であり、前記統一された規則が、走査順序に従った前記2次元変換係数の1次元配列へのマッピング、および前記変換係数のうちの最初のN個の係数の別個のコンテキストへの割り当てを指定する(820)、付記7に記載の方法。
(付記9)
前記変換係数のうちの残りの係数が、単一のコンテキストに割り当てられる(820)、付記8に記載の方法。
(付記10)
前記走査順序が、ジグザグの走査順序である(820)、付記8に記載の方法。
(付記11)
前記変換係数が、1つの結果ビットストリームに符号化され、複数の規則が前記統一された規則の候補として用いられ、前記統一された規則が、前記結果ビットストリーム中で示される(1020)、付記7に記載の方法。
(付記12)
前記統一された規則が、前記変換係数が対応するビデオ・シーケンス、ピクチャ解像度および量子化パラメータによって変わる少なくとも2つの統一された規則を含む(1020)、付記7に記載の方法。
(付記13)
複数の変換を用いて得られる、ピクチャの少なくとも一部分の複数の変換係数を復号するビデオ復号器であって、統一された規則に基づいて前記変換係数に対して1つまたは複数のコンテキスト共有マップを生成し、前記1つまたは複数のコンテキスト共有マップが、前記複数の変換のうちの少なくとも2つの異なる変換から得られる前記変換係数のうちの少なくとも一部の間で共有される少なくとも1つのコンテキストを提供する、前記ビデオ復号器(500)を備える装置。
(付記14)
前記変換係数が、2次元変換係数であり、前記統一された規則が、走査順序に従った前記2次元変換係数の1次元配列へのマッピング、および前記変換係数のうちの最初のN個の係数の別個のコンテキストへの割り当てを指定する、付記13に記載の装置。
(付記15)
前記変換係数のうちの残りの係数が、単一のコンテキストに割り当てられる、付記14に記載の装置。
(付記16)
前記走査順序が、ジグザグの走査順序である、付記14に記載の装置。
(付記17)
前記変換係数が、1つのビットストリームから復号され、複数の規則が前記統一された規則の候補として用いられ、前記統一された規則が、前記ビットストリームから決定される、付記13に記載の装置。
(付記18)
前記統一された規則が、前記変換係数が対応するビデオ・シーケンス、ピクチャ解像度および量子化パラメータによって変わる少なくとも2つの統一された規則を含む、付記13に記載の装置。
(付記19)
ビデオ復号器における方法であって、
複数の変換を用いて得られる、ピクチャの少なくとも一部分の複数の変換係数を復号するステップであって、統一された規則に基づいて前記変換係数に対して1つまたは複数のコンテキスト共有マップを生成し、前記1つまたは複数のコンテキスト共有マップが、前記複数の変換のうちの少なくとも2つの異なる変換から得られる前記変換係数のうちの少なくとも一部の間で共有される少なくとも1つのコンテキストを提供する、前記ステップ(900、1100)を含む、前記方法。
(付記20)
前記変換係数が、2次元変換係数であり、前記統一された規則が、走査順序に従った前記2次元変換係数の1次元配列へのマッピング、および前記変換係数のうちの最初のN個の係数の別個のコンテキストへの割り当てを指定する(920)、付記19に記載の方法。
(付記21)
前記変換係数のうちの残りの係数が、単一のコンテキストに割り当てられる(920)、付記20に記載の方法。
(付記22)
前記走査順序が、ジグザグの走査順序である(920)、付記20に記載の方法。
(付記23)
前記変換係数が、1つのビットストリームから復号され、複数の規則が前記統一された規則の候補として用いられ、前記統一された規則が、前記ビットストリームから決定される(1120)、付記19に記載の方法。
(付記24)
前記統一された規則が、前記変換係数が対応するビデオ・シーケンス、ピクチャ解像度および量子化パラメータによって変わる少なくとも2つの統一された規則を含む(1120)、付記19に記載の方法。
(付記25)
符号化されたビデオ信号データを有するコンピュータ可読記憶媒体であって、複数の変換を用いて得られる、ピクチャの少なくとも一部分についての符号化された複数の変換係数であって、統一された規則に基づいて前記変換係数に対して1つまたは複数のコンテキスト共有マップが生成され、前記1つまたは複数のコンテキスト共有マップが、前記複数の変換のうちの少なくとも2つの異なる変換から得られる前記変換係数のうちの少なくとも一部の間で共有される少なくとも1つのコンテキストを提供する、前記変換係数を含む、前記コンピュータ可読記憶媒体。
Claims (25)
- 複数の変換を用いて得られる、ピクチャの少なくとも一部分の複数の変換係数を符号化するビデオ符号化器(400)であって、統一された規則に基づいて前記変換係数に対して1つまたは複数のコンテキスト共有マップを生成し、前記1つまたは複数のコンテキスト共有マップが、前記複数の変換のうちの少なくとも2つの異なる変換から得られる前記変換係数のうちの少なくとも一部の間で共有される少なくとも1つのコンテキストを提供する、前記ビデオ符号化器(400)を備える装置。
- 前記変換係数が、2次元変換係数であり、前記統一された規則が、走査順序に従った前記2次元変換係数の1次元配列へのマッピング、および前記変換係数のうちの最初のN個の係数の別個のコンテキストへの割り当てを指定する、請求項1に記載の装置。
- 前記変換係数のうちの残りの係数が、単一のコンテキストに割り当てられる、請求項2に記載の装置。
- 前記走査順序が、ジグザグの走査順序である、請求項2に記載の装置。
- 前記変換係数が、1つの結果ビットストリームに符号化され、複数の規則が前記統一された規則の候補として用いられ、前記統一された規則が、前記結果ビットストリーム中で示される、請求項1に記載の装置。
- 前記統一された規則が、前記変換係数が対応するビデオ・シーケンス、ピクチャ解像度および量子化パラメータによって変わる少なくとも2つの統一された規則を含む、請求項1に記載の装置。
- ビデオ符号化器における方法であって、
複数の変換を用いて得られる、ピクチャの少なくとも一部分の複数の変換係数を符号化するステップであって、統一された規則に基づいて前記変換係数に対して1つまたは複数のコンテキスト共有マップを生成し、前記1つまたは複数のコンテキスト共有マップが、前記複数の変換のうちの少なくとも2つの異なる変換から得られる前記変換係数のうちの少なくとも一部の間で共有される少なくとも1つのコンテキストを提供する、前記ステップ(800、1000)を含む、前記方法。 - 前記変換係数が、2次元変換係数であり、前記統一された規則が、走査順序に従った前記2次元変換係数の1次元配列へのマッピング、および前記変換係数のうちの最初のN個の係数の別個のコンテキストへの割り当てを指定する(820)、請求項7に記載の方法。
- 前記変換係数のうちの残りの係数が、単一のコンテキストに割り当てられる(820)、請求項8に記載の方法。
- 前記走査順序が、ジグザグの走査順序である(820)、請求項8に記載の方法。
- 前記変換係数が、1つの結果ビットストリームに符号化され、複数の規則が前記統一された規則の候補として用いられ、前記統一された規則が、前記結果ビットストリーム中で示される(1020)、請求項7に記載の方法。
- 前記統一された規則が、前記変換係数が対応するビデオ・シーケンス、ピクチャ解像度および量子化パラメータによって変わる少なくとも2つの統一された規則を含む(1020)、請求項7に記載の方法。
- 複数の変換を用いて得られる、ピクチャの少なくとも一部分の複数の変換係数を復号するビデオ復号器であって、統一された規則に基づいて前記変換係数に対して1つまたは複数のコンテキスト共有マップを生成し、前記1つまたは複数のコンテキスト共有マップが、前記複数の変換のうちの少なくとも2つの異なる変換から得られる前記変換係数のうちの少なくとも一部の間で共有される少なくとも1つのコンテキストを提供する、前記ビデオ復号器(500)を備える装置。
- 前記変換係数が、2次元変換係数であり、前記統一された規則が、走査順序に従った前記2次元変換係数の1次元配列へのマッピング、および前記変換係数のうちの最初のN個の係数の別個のコンテキストへの割り当てを指定する、請求項13に記載の装置。
- 前記変換係数のうちの残りの係数が、単一のコンテキストに割り当てられる、請求項14に記載の装置。
- 前記走査順序が、ジグザグの走査順序である、請求項14に記載の装置。
- 前記変換係数が、1つのビットストリームから復号され、複数の規則が前記統一された規則の候補として用いられ、前記統一された規則が、前記ビットストリームから決定される、請求項13に記載の装置。
- 前記統一された規則が、前記変換係数が対応するビデオ・シーケンス、ピクチャ解像度および量子化パラメータによって変わる少なくとも2つの統一された規則を含む、請求項13に記載の装置。
- ビデオ復号器における方法であって、
複数の変換を用いて得られる、ピクチャの少なくとも一部分の複数の変換係数を復号するステップであって、統一された規則に基づいて前記変換係数に対して1つまたは複数のコンテキスト共有マップを生成し、前記1つまたは複数のコンテキスト共有マップが、前記複数の変換のうちの少なくとも2つの異なる変換から得られる前記変換係数のうちの少なくとも一部の間で共有される少なくとも1つのコンテキストを提供する、前記ステップ(900、1100)を含む、前記方法。 - 前記変換係数が、2次元変換係数であり、前記統一された規則が、走査順序に従った前記2次元変換係数の1次元配列へのマッピング、および前記変換係数のうちの最初のN個の係数の別個のコンテキストへの割り当てを指定する(920)、請求項19に記載の方法。
- 前記変換係数のうちの残りの係数が、単一のコンテキストに割り当てられる(920)、請求項20に記載の方法。
- 前記走査順序が、ジグザグの走査順序である(920)、請求項20に記載の方法。
- 前記変換係数が、1つのビットストリームから復号され、複数の規則が前記統一された規則の候補として用いられ、前記統一された規則が、前記ビットストリームから決定される(1120)、請求項19に記載の方法。
- 前記統一された規則が、前記変換係数が対応するビデオ・シーケンス、ピクチャ解像度および量子化パラメータによって変わる少なくとも2つの統一された規則を含む(1120)、請求項19に記載の方法。
- 符号化されたビデオ信号データを有するコンピュータ可読記憶媒体であって、複数の変換を用いて得られる、ピクチャの少なくとも一部分についての符号化された複数の変換係数であって、統一された規則に基づいて前記変換係数に対して1つまたは複数のコンテキスト共有マップが生成され、前記1つまたは複数のコンテキスト共有マップが、前記複数の変換のうちの少なくとも2つの異なる変換から得られる前記変換係数のうちの少なくとも一部の間で共有される少なくとも1つのコンテキストを提供する、前記変換係数を含む、前記コンピュータ可読記憶媒体。
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