JP2017513330A - マルチレイヤビデオコーデックのためのレベル定義 - Google Patents
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
ビデオ画像、TV画像、静止画像、またはビデオレコーダもしくはコンピュータによって生成された画像のようなデジタル画像は、水平な線および垂直な線に並べられたピクセルまたはサンプルからなり得る。単一の画像中のピクセルの数は、一般に数万個である。各ピクセルは、一般に、ルミナンス情報とクロミナンス情報とを含む。圧縮がなければ、画像エンコーダから画像デコーダに搬送されるべき著しい量の情報により、リアルタイムの画像送信は不可能になるであろう。送信されるべき情報の量を減らすために、JPEG、MPEG、およびH.263規格のような、いくつかの異なる圧縮方法が開発された。ビデオコーディング規格は、本明細書で前に列挙された規格を含む。
添付の図面を参照して、新規のシステム、装置、および方法の様々な態様が以下でより十分に説明される。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化されてよく、本開示全体を通じて示される任意の特定の構造または機能に限定されるものと解釈されるべきでない。そうではなく、これらの態様は、本開示が十分なものであり、完全であるように、また本開示の範囲を当業者に十分伝えるように提供される。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲は、本開示の他の態様と無関係に実装されるか、または本開示の他の態様と組み合わせて実装されるかにかかわらず、本明細書で開示される新規のシステム、装置、および方法の任意の態様を包含することを、当業者は了解されたい。たとえば、本明細書に記載される任意の数の態様を使用して、装置が実装されてよく、または方法が実践されてよい。さらに、本開示の範囲は、本明細書に記載される本開示の様々な態様に加えて、またはそれらの態様以外に、他の構造、機能、または構造および機能を使用して実践されるような装置または方法を包含するものとする。本明細書で開示される任意の態様は、特許請求の範囲の1つまたは複数の要素により具現化され得ることを理解されたい。
上で簡単に述べられたように、ビデオエンコーダ20はビデオデータを符号化する。ビデオデータは、1つまたは複数のピクチャを備え得る。ピクチャの各々は、ビデオの一部を形成する静止画像である。いくつかの事例では、ピクチャはビデオ「フレーム」と呼ばれ得る。ビデオエンコーダ20がビデオデータを符号化するとき、ビデオエンコーダ20はビットストリームを生成し得る。ビットストリームは、ビデオデータのコーディングされた表現を形成するビットのシーケンスを含み得る。ビットストリームは、コーディングされたピクチャと関連データとを含み得る。コーディングされたピクチャは、ピクチャのコーディングされた表現である。
図2Aは、本開示で説明される態様による技法を実装し得るビデオエンコーダ20の例を示すブロック図である。ビデオデコーダ20は、HEVCの場合のように、ビデオフレームの単一のレイヤを処理するように構成され得る。さらに、ビデオエンコーダ20は、本開示の技法のいずれかまたはすべてを実行するように構成され得る。いくつかの例では、本開示で説明される技法は、ビデオエンコーダ20の様々なコンポーネント間で共有され得る。いくつかの例では、追加または代替として、プロセッサ(図示されず)が、本開示で説明される技法のいずれかまたはすべてを実行するように構成され得る。
図2Bは、本開示で説明される態様による技法を実装し得る(単にビデオエンコーダ23とも呼ばれる)マルチレイヤビデオエンコーダ23の例を示すブロック図である。ビデオエンコーダ23は、SHVCおよびMV-HEVCの場合のように、マルチレイヤビデオフレームを処理するように構成され得る。さらに、ビデオエンコーダ23は、本開示の技法のいずれかまたはすべてを実行するように構成され得る。
図3Aは、本開示で説明される態様による技法を実装し得るビデオデコーダ30の例を示すブロック図である。ビデオデコーダ30は、HEVCの場合のように、ビデオフレームの単一のレイヤを処理するように構成され得る。さらに、ビデオデコーダ30は、本開示の技法のいずれかまたはすべてを実行するように構成され得る。いくつかの例では、本開示で説明される技法は、ビデオデコーダ30の様々なコンポーネント間で共有され得る。いくつかの例では、追加または代替として、プロセッサ(図示されず)が、本開示で説明される技法のいずれかまたはすべてを実行するように構成され得る。
図3Bは、本開示で説明される態様による技法を実装し得る(単にビデオデコーダ33とも呼ばれる)マルチレイヤビデオデコーダ33の例を示すブロック図である。ビデオデコーダ33は、SHVCおよびマルチビューコーディングの場合のように、マルチレイヤビデオフレームを処理するように構成され得る。さらに、ビデオデコーダ33は、本開示の技法のいずれかまたはすべてを実行するように構成され得る。
いくつかのビデオコーディング方式は、様々なランダムアクセスポイントを、ビットストリームの中でそれらのランダムアクセスポイントに先行するいかなるピクチャも復号する必要なく、それらのランダムアクセスポイントのいずれかからビットストリームの復号が開始され得るように、ビットストリーム全体にわたって提供し得る。そのようなビデオコーディング方式では、ランダムアクセススキップ先頭(RASL)ピクチャを除き、復号順序においてランダムアクセスポイントに後続するすべてのピクチャが、ランダムアクセスポイントに先行するいずれのピクチャも使用することなく正しく復号され得る。たとえば、ビットストリームの一部分が送信の間または復号の間に失われても、デコーダは、次のランダムアクセスポイントからビットストリームの復号を再開することができる。ランダムアクセスのサポートは、たとえば、動的なストリーミングサービス、検索動作、チャネル切替えなどを容易にし得る。
本開示の1つまたは複数の態様によれば、スケーラブルビデオ符号化されたビットストリーム(ビットストリームとも単に呼ばれる)は、参照レイヤまたはベースレイヤ(BL)と1つまたは複数のエンハンスメントレイヤ(EL)とを有する。いくつかの例では、ビットストリームはマルチビューのビデオ符号化されたビットストリームであってよく、ここでレイヤの各々が異なるビューを構成し得る。マルチビュービットストリームの一例は、左目ビューレイヤと右目ビューレイヤとを含む、3次元(3D)ビデオビットストリームである。
本明細書では、Scalable MainおよびScalable Main 10という2つの例示的なプロファイルが説明される。Scalable Main 10は、各レイヤ中のピクチャの各成分を8から10ビットに制限するためにそのように命名され、一方、Scalable Mainに対する同じ制限は8ビットだけである。本開示のいくつかの実装形態では、Scalable MainおよびScalable Main 10プロファイルが、以下で説明されるように定義される。
上で論じられたように、層のレベルは、ビットストリーム中のシンタックス要素の値に課される制約の指定されるセットである。レベルは、ビットストリームとデコーダの両方に対して指定され得る。デコーダのレベル定義は、デコーダの能力の上限を与える。レベルがデコーダに対して定義されると、デコーダは、(デコーダが特定のプロファイルおよび層のビットストリームを復号できれば)デコーダレベル以下のレベルのあらゆるビットストリームを復号することが可能であると予期される。たとえば、レベル4.0デコーダは、レベル4、3、2、および1のビットストリームを復号することが可能であると予測される。しかしながら、本明細書で説明されるように、いくつかの例では、既存のレベル定義は、デコーダ能力を不正確に定義することがある。
本開示のいくつかの実装形態では、一般的な層およびレベルの制限が、shvcScaleFactorを含むように以下で説明されるように修正され得る。本開示の例示的な実施形態は、SHVCおよびMV-HEVC(たとえば、SHVC WD5およびMV-HEVC WD7)の以前のバージョンの文脈において与えられる。SHVCおよびMV-HEVCの以前のバージョンに対する追加は斜体および下線によって示されおり、以前のバージョンからの削除は取消線によって示されている。注記は太字で示されている。
例示的な実施形態2
本開示のいくつかの実装形態では、Scalable MainおよびScalable Main 10に対するプロファイル固有の層およびレベルの制限は、以下で説明されるように修正され得る。本開示の例示的な実施形態は、SHVCおよびMV-HEVC(たとえば、SHVC WD5およびMV-HEVC WD7)の以前のバージョンの文脈において与えられる。SHVCおよびMV-HEVCの以前のバージョンに対する追加は斜体および下線によって示されおり、以前のバージョンからの削除は取消線によって示されている。注記は太字で示されている。
本開示のいくつかの実装形態では、適合するデコーダの複数のカテゴリが指定される。デコーダの1つのカテゴリ(たとえば、カテゴリIデコーダと呼ばれる)は、より高いレベルに適合する一部のビットストリームを復号できるが、レイヤの数はデコーダのレベルと関連付けられる規模よりも小さく、一方でデコーダの別のカテゴリ(たとえば、カテゴリIIデコーダと呼ばれる)は、(プロファイルおよび層が同じであるとすれば)同じまたはより低いレベルに適合するビットストリームだけを復号することができる。カテゴリIデコーダは、既存のシングルレイヤHEVCデコーダのハードウェアコアを再使用することによって、または既存のシングルレイヤHEVCデコーダをまったく使用せずに(すなわち、最初から設計される)、1つの既存のシングルレイヤHEVCデコーダを使用して実装され得る。カテゴリIIは、変更することなくそのままハードウェアコアを再使用することによって、2つ以上の既存のシングルレイヤHEVCデコーダを使用して実装されることが可能であり、カテゴリIデコーダはこのように実装されることが可能ではない。
以下で説明される修正されたデコーダ能力では、各カテゴリに対して異なるように能力が定義され得る。本開示の例示的な実施形態は、SHVCおよびMV-HEVC(たとえば、SHVC WD5およびMV-HEVC WD7)の以前のバージョンの文脈において与えられる。SHVCおよびMV-HEVCの以前のバージョンに対する追加は斜体および下線によって示されおり、以前のバージョンからの削除は取消線によって示されている。注記は太字で示されている。
11 デバイス
12 ソースデバイス
13 プロセッサ/コントローラデバイス
14 宛先デバイス
16 リンク
18 ビデオソース
20 ビデオエンコーダ
21 ビデオ処理ユニット
22 出力インターフェース
23 ビデオエンコーダ
28 入力インターフェース
29 トラッカー
30 ビデオデコーダ
31 記憶デバイス
32 ディスプレイデバイス
33 ビデオデコーダ
90 リサンプリングユニット
92 アップサンプリングユニット
94 ダウンサンプリングユニット
98 マルチプレクサ
99 デマルチプレクサ
100 予測処理ユニット
102 残差生成ユニット
104 変換処理ユニット
106 量子化ユニット
108 逆量子化ユニット
110 逆変換ユニット
112 再構築ユニット
113 フィルタユニット
114 復号ピクチャバッファ
116 エントロピー符号化ユニット
121 インター予測ユニット
122 動き推定ユニット
124 動き補償ユニット
126 イントラ予測ユニット
128 レイヤ間予測ユニット
150 エントロピー復号ユニット
152 予測処理ユニット
154 逆量子化ユニット
156 逆変換ユニット
158 再構築ユニット
159 フィルタユニット
160 復号ピクチャバッファ
162 動き補償ユニット
164 イントラ予測ユニット
166 レイヤ間予測ユニット
400 方法
400' 方法
510 レイヤ0
511 レイヤ1
512 レイヤ2
513 レイヤ3
514 レイヤ4
521 選択肢1
522 選択肢2
523 選択肢3
Claims (30)
- デコーダがビデオ情報を含むマルチレイヤビットストリームを復号することが可能かどうかを決定する方法であって、前記デコーダが複数のシングルレイヤデコーダコアに基づいて実装され、
レイヤの少なくとも1つのセットへの前記ビットストリームのレイヤの少なくとも1つの割振りを特定するステップと、
レイヤの各セットが前記ビットストリームの前記復号のために前記デコーダコアの1つに排他的に割り当てられることが可能かどうかを検出するステップと、
レイヤの各セットが前記デコーダコアの1つに排他的に割り当てられることが可能かどうかを検出したことに少なくとも一部基づいて、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定するステップとを備える、方法。 - 前記デコーダのレベル定義を指定するステップと、
前記デコーダの前記レベル定義に少なくとも一部基づいて、前記デコーダの最大のルーマピクチャサイズを決定するステップと、
前記レベル定義と関連付けられる規模を指定するステップと、
前記デコーダの前記規模および前記最大のルーマピクチャサイズに少なくとも一部基づいて、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定するステップとをさらに備える、請求項1に記載の方法。 - 前記ビットストリーム中のレイヤの解像度の合計を計算するステップをさらに備え、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを前記決定するステップが、解像度の前記計算された合計に少なくとも一部基づく、請求項2に記載の方法。
- 前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを前記決定するステップが、解像度の前記合計が、前記規模を前記デコーダの前記最大のルーマピクチャサイズと乗算することにより得られる積以下であるかどうかを決定するステップを備える、請求項3に記載の方法。
- 前記ビットストリームの最上位レイヤの解像度を決定するステップと、
前記ビットストリームの識別子リスト中のレイヤの数を決定するステップと、
前記識別子リスト中のレイヤの前記数を前記最上位レイヤの前記解像度と乗算することを介して、解像度の前記合計を計算するステップとをさらに備える、請求項3に記載の方法。 - 前記ビットストリーム中のレイヤの数を決定することを介して、前記ビットストリームのレベル定義を決定するステップをさらに備える、請求項2に記載の方法。
- 前記ビットストリームの前記レベル定義に少なくとも一部基づいて、前記ビットストリームの最大のルーマピクチャサイズを決定するステップをさらに備える、請求項6に記載の方法。
- 前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを前記決定するステップが、前記ビットストリームの前記最大のルーマピクチャサイズに少なくとも一部基づく、請求項7に記載の方法。
- 前記ビットストリーム中のレイヤの前記数を前記ビットストリームの前記最大のルーマピクチャサイズと乗算することにより得られる第1の積が、前記規模を前期デコーダの前記最大のルーマピクチャサイズと乗算することにより得られる第2の積以下であるかどうかを決定するステップと、
前記第1の積が前記第2の積以下であるかどうかを決定したことに少なくとも一部基づいて、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定するステップとをさらに備える、請求項8に記載の方法。 - 各レイヤ、復号ピクチャバッファ(DPB)、またはサブDPBの少なくとも1つに対する、サイズに関連する制約を指定するステップをさらに備える、請求項2に記載の方法。
- デコーダがビデオ情報を含むマルチレイヤビットストリームを復号することが可能かどうかを決定するための装置であって、前記デコーダが複数のシングルレイヤデコーダコアに基づいて実装され、
レイヤの少なくとも1つのセットへの前記ビットストリームのレイヤの少なくとも1つの割振りを特定し、
レイヤの各セットが前記ビットストリームの前記復号のために前記デコーダコアの1つに排他的に割り当てられることが可能かどうかを検出し、
レイヤの各セットが前記デコーダコアの1つに排他的に割り当てられることが可能かどうかを検出したことに少なくとも一部基づいて、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定する
ように構成される少なくとも1つのプロセッサを備える、装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、
前記デコーダのレベル定義を指定し、
前記デコーダの前記レベル定義に少なくとも一部基づいて、前記デコーダの最大のルーマピクチャサイズを決定し、
前記レベル定義と関連付けられる規模を指定し、
前記デコーダの前記規模および前記最大のルーマピクチャサイズに少なくとも一部基づいて、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定するように構成される、請求項11に記載の装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、前記ビットストリーム中のレイヤの解像度の合計を計算するように構成され、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを前記決定するステップが、解像度の前記計算された合計に少なくとも一部基づく、請求項12に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、解像度の前記合計が、前記規模を前記デコーダの前記最大のルーマピクチャサイズと乗算することにより得られる積以下であるかどうかを決定したことに少なくとも一部基づいて、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを前記決定するように構成される、請求項13に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、
前記ビットストリームの最上位レイヤの解像度を決定し、
前記ビットストリームの識別子リスト中のレイヤの数を決定し、
前記識別子リスト中のレイヤの前記数を前記最上位レイヤの前記解像度と乗算することを介して、解像度の前記合計を計算するように構成される、請求項13に記載の装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、前記ビットストリーム中のレイヤの数を決定することを介して、前記ビットストリームのレベル定義を決定するように構成される、請求項12に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、前記ビットストリームの前記レベル定義に少なくとも一部基づいて、前記ビットストリームの最大のルーマピクチャサイズを決定するように構成される、請求項16に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記ビットストリームの前記最大のルーマピクチャサイズに少なくとも一部基づいて、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定するように構成される、請求項17に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、
前記ビットストリーム中のレイヤの前記数を前記ビットストリームの前記最大のルーマピクチャサイズと乗算することにより得られる第1の積が、前記規模を前期デコーダの前記最大のルーマピクチャサイズと乗算することにより得られる第2の積以下であるかどうかを決定し、
前記第1の積が前記第2の積以下であるかどうかを決定したことに少なくとも一部基づいて、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定するように構成される、請求項18に記載の装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、各レイヤ、復号ピクチャバッファ(DPB)、またはサブDPBの少なくとも1つに対する、サイズに関連する制約を指定するように構成される、請求項12に記載の装置。
- 実行されると、デバイスのプロセッサに、
複数のシングルレイヤデコーダコアに基づいて実装されるデコーダがマルチレイヤビットストリームを復号することが可能かどうかを決定する際に使用するための、レイヤの少なくとも1つのセットへのビデオ情報を含む前記マルチレイヤビットストリームのレイヤの少なくとも1つの割振りを特定させ、
レイヤの各セットが前記ビットストリームの前記復号のために前記デコーダコアの1つに排他的に割り当てられることが可能かどうかを検出させ、
レイヤの各セットが前記デコーダコアの1つに排他的に割り当てられることが可能かどうかを検出したことに少なくとも一部基づいて、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定させる
命令を記憶した、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 実行されると、前記プロセッサに、
前記デコーダのレベル定義を指定させ、
前記デコーダの前記レベル定義に少なくとも一部基づいて、前記デコーダの最大のルーマピクチャサイズを決定させ、
前記レベル定義と関連付けられる規模を指定させ、
前記デコーダの前記規模および前記最大のルーマピクチャサイズに少なくとも一部基づいて、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定させる
命令をさらに記憶した、請求項21に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 実行されると、前期プロセッサに、前記ビットストリーム中のレイヤの解像度の合計を計算させる命令をさらに記憶しており、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを前記決定するステップが、解像度の前記計算された合計に少なくとも一部基づく、請求項22に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを前記決定するステップが、解像度の前記合計が、前記規模を前記デコーダの前記最大のルーマピクチャサイズと乗算することにより得られる積以下であるかどうかを決定するステップを備える、請求項23に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 実行されると、前記プロセッサに、
前記ビットストリームの最上位レイヤの解像度を決定させ、
前記ビットストリームの識別子リスト中のレイヤの数を決定させ、
前記識別子リスト中のレイヤの前記数を前記最上位レイヤの前記解像度と乗算することを介して、解像度の前記合計を計算させる
命令をさらに記憶した、請求項23に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - デコーダがビデオ情報を含むマルチレイヤビットストリームを復号することが可能かどうかを決定するように構成されるビデオコーディングデバイスであって、前記デコーダが複数のシングルレイヤデコーダコアに基づいて実装され、
レイヤの少なくとも1つのセットへの前記ビットストリームのレイヤの少なくとも1つの割振りを特定するための手段と、
レイヤの各セットが前記ビットストリームの前記復号のために前記デコーダコアの1つに排他的に割り当てられることが可能かどうかを検出するための手段と、
レイヤの各セットが前記デコーダコアの1つに排他的に割り当てられることが可能かどうかを検出したことに少なくとも一部基づいて、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定するための手段とを備える、ビデオコーディングデバイス。 - 前記デコーダのレベル定義を指定するための手段と、
前記デコーダの前記レベル定義に少なくとも一部基づいて、前記デコーダの最大のルーマピクチャサイズを決定するための手段と、
前記レベル定義と関連付けられる規模を指定するための手段と、
前記デコーダの前記規模および前記最大のルーマピクチャサイズに少なくとも一部基づいて、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定するための手段とをさらに備える、請求項26に記載のビデオコーディングデバイス。 - 前記ビットストリーム中のレイヤの解像度の合計を計算するための手段をさらに備え、前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定するための前記手段が、解像度の前記計算された合計を考慮する、請求項27に記載のビデオコーディングデバイス。
- 前記デコーダが前記ビットストリームを復号することが可能かどうかを決定するための前記手段が、解像度の前記合計が、前記規模を前記デコーダの前記最大のルーマピクチャサイズと乗算することにより得られる積以下であるかどうかを決定するための手段を備える、請求項28に記載のビデオコーディングデバイス。
- 前記ビットストリームの最上位レイヤの解像度を決定するための手段と、
前記ビットストリームの識別子リスト中のレイヤの数を決定するための手段と、
前記識別子リスト中のレイヤの前記数を前記最上位レイヤの前記解像度と乗算することを介して、解像度の前記合計を計算するための手段とをさらに備える、請求項28に記載のビデオコーディングデバイス。
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