JP2021044809A - 動きベクトル差のエントロピー符号化 - Google Patents
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Abstract
Description
単項符号の2つの位置にそれぞれ与えられる場合、隣接する画像ブロックのビンまたはシンタックス要素値に基づくコンテキストの選択は不要であり、コンテキストへのこれらのビン位置におけるあまりに細かい分類は避けられて確立適合が適切に働き、同じコンテキストが水平および垂直の構成要素に用いられる場合、それによりあまりに細かいコンテキストの再分割の負の効果を減少させる。
本出願の好ましい実施例は、図面を参照して以下に記載される。
とができる。好ましくは、ブロック40は、二次形状または矩形形状である。
図2cについては後述する。
ーダ50は、データ・ストリーム30からブロック40の各々のための変換係数ブロックを抽出し、変換係数ブロックの各々に対して逆変換を実行することによって、再現されたバージョン60を再現する。
て、現在の予測ブロックのために動きベクトルを異なって符合化する動きベクトル差を示す構文要素を含むシンタックス部分を含む。
向において、ブロック200がサンプルを有するのと同じ数の変換係数206を持っている。しかしながら、変換Tがスペクトル変換であるため、変換ブロック204の中の変換係数206の位置は空間位置に対応せず、むしろブロック200のコンテンツのスペクトル成分に対応する。特に、変換ブロック204の水平軸は水平軸においてスペクトル周波数が単調に増加する軸に沿った軸に対応し、垂直軸は垂直軸において空間周波数が単調に増加する軸に沿った軸に対応し、DC成分変換係数はブロック204のコーナー−ここでは見本として左上のコーナー−に位置し、それにより、右下のコーナーにおいて、水平および垂直方向の両方において最も高い周波数に対応する変換係数206が位置する。空間方向を無視することにより、特定の変換係数206が帰属する空間周波数は一般的に左上のコーナーから右下のコーナーに増加する。逆変換T-1によって、変換ブロック204はスペクトル領域から空間領域に変換され、ブロック200のコピー208を再度得ることができる。量子化/損失が変換の間導入されなかった場合、再構成は完全である。
、動きベクトル差、再分割フラグ、符号化ブロックフラグ、量子化パラメータ、変換係数レベルなどと関連していてもよい。例えばオーディオ、話し言葉、テキスト、文書または一般のデータ符号化などの他の応用領域において、構文要素の異なる分類は可能である。
に、現在のビン303のために起こりそうにないまたはより起こりそうなビン値を表す2つの可能なビン値のための見積もりを規定する識別子によって規定される。単に現在のビンに利用できる1つのコンテキストだけの場合には、コンテキスト選択は離れておかれる。以下において更に詳細に概説されるように、パラメータ割当て器304はさまざまなコンテキストに関連した確率モデルをそれぞれのコンテキストに帰属しているそれぞれのビンの実際のビン統計値に適応させるために確率モデル適合を実行することもできる。
ち、それは、入力ビン値の逆のものにセットされる)。
の出力である符号語311は、特定の部分的なビット・ストリーム312に書き込まれる。全体的な符号化アルゴリズムは、構文要素301を2つ以上の部分的なビット・ストリーム312に変換し、部分的なビット・ストリームの数は、ビンバッファおよびビン符号器の数に等しい。本発明の好ましい実施例において、ビン符号器310は、長さがさまざまなビン309を長さがさまざまなビットの符号語311に変換する。本発明の実施例の上述のおよび後述の1つの効果は、ビンの符合化が並列に(例えば、確立計測の異なるグループのために)実施されることができ、それは、いくつかの実施態様のための処理時間を減少させる。
的な位置のデータセットに対応する異なるシンボル・カテゴリの1つ以上のすでに復号化されたシンボルを含むことができる。
にない、またはよりありそうなビン値のための確率の評価のための計測の関連は、時間とともに適応させられる。
込む。ビン復号器は、符号語323を接続されたビンバッファ320に送信されるビン321のシーケンスに変換する。全体の復号化アルゴリズムは、2つ以上の部分的なビット・ストリーム324を多くの復号化構文要素に変換し、部分的なビット・ストリームの数はビンバッファおよびビン復号器の数に等しく、構文要素の復号化は新規な構文要素の要求によって引き起こされる。本発明の好ましい実施例において、ビン復号器322は、可変的な数のビットの符号語323を一連の可変的な数のビン321のシーケンスに変換する。本発明の実施例の1つの効果は、2つ以上の部分的なビット・ストリームからのビンの復号化が平行(例えば、確率計測の異なるグループのために)にされることができるということであり、それはいくつかの実施のための処理時間を減らす。
1のカテゴリのようなシンボルのシーケンスの以前のシンボルに含まれる情報に基づき、それは、構文要素1の構文構造によれば、現在、どの予想が以前の構文要素1およびシンボル3の履歴から順に推論できるかを予想されている。さらに、エンコーダは、各々がそれぞれのエントロピー符号器10に送られたシンボル3をそれぞれのビット・ストリーム312に変換する複数のエントロピー符号器10、およびそれぞれのシンボル3を複数のエントロピー符号器10のうちの選択された1つに送るように構成されたセレクタ306を含み、選択はそれぞれのシンボル3に割り当てられたパラメータ305の数に依存している。割当て器304は、それぞれのセレクタ502を得るためにセレクタ206に集積されるものであると考えられる。
なわち最適な圧縮率を有することができ、後者の変化に関してそれぞれの確率分布評価の量子化間隔の範囲内で最適となるように特定の確率分布評価の位置を適合させるようにその符号語/シンボルのシーケンスマッピングを変えることができる。シンボルが複数のエントロピー復号器から検索される率がより分散されないように、セレクタは量子化マッピングを変えるように構成されることができる。なお、二値化器314に関して、構文要素がすでにバイナリである場合、それは離れておかれる。さらに、デコーダ322のタイプに応じて、バッファ320の存在は必要でない。さらに、バッファ320は、デコーダの範囲内で集積されることができる。
に知られていないため、部分的なビット・ストリームが完全につくられる前に、エンコーダはデータパケットの伝送を始めることができない。さらに、一般に、それがデータパケットの復号化を始めることができる前に、それが最後のデータセグメントの始まりを受信するまで、デコーダは待たなければならない。ビデオ会議システムのアプリケーションのために、(特に、伝送ビット・レートの近くにあるビット・レートのために、そして、画像を符号化/復号化するための2つの画像の間に近い時間間隔を必要とするエンコーダ/デコーダのために)いくつかのビデオ画像のシステムの更なる全体の遅延という結果になり、この種のアプリケーションに決定的に影響を及ぼす。特定のアプリケーションのための不利な点を克服するために、本発明の好ましい実施例のエンコーダは、2つ以上のビン符号器によって発生する符号語が1つのビット・ストリームに交互配置される方法で設定されることができる。交互配置された符号語を有するビット・ストリームは、(小さいバッファ遅延を無視するとき、下記参照)直接、デコーダに対して送信されることができる。デコーダ側で、2つ以上のビン復号器が復号化順序でビット・ストリームから直接符号語を読み取ると、復号化は、第1の受け取ったビットで始められることができる。さらに、部分的なビット・ストリームの多重化(または交互配置)の信号を送るためにサイド情報は必要とされない。ビン復号器322がグローバルなビットバッファから可変長符号語を読み取らないときに、デコーダの複雑性を減らす更なる方法は達成されることができるが、その代わりに、それらは常に、グローバルなビットバッファからビットの固定長シーケンスを読み取り、ビットのこれらの固定長シーケンスをローカル・ビットバッファに加え、各ビン復号器322は、別々のローカル・ビットバッファに接続される。可変長符号語は、それからローカル・ビットバッファから読み取られる。したがって、可変長符号語の構文解析は平行にされることができ、ビットの固定長シーケンスのアクセスだけは同期方法でされなければならないが、ビットの固定長シーケンスのこのようなアクセスは通常非常に急速であり、その結果、全体の復号化の複雑性は若干のアーキテクチャのために減少させることができる。特定のローカル・ビットバッファに送られるビンの固定数は、異なるローカル・ビットバッファで異なっていてもよく、ビン復号器、ビンバッファまたはビットバッファのイベントとしての特定のパラメータに応じて、それは時間とともに変化することもできる。しかしながら、特定のアクセスによって読み込まれるビットの数は、特定のアクセスの間に読み込まれる実際のビットに依存しておらず、それは可変長符号語を読み込むことへの重要な違いである。ビットの固定長シーケンスの読み込みは、ビンバッファ、ビン復号器またはローカル・ビットバッファの特定のイベントによって引き起こされる。一例として、接続されたビットバッファに存在するビットの数が所定の閾値以下に減少するとき、ビットの新規な固定長シーケンスの読み込みを要求することは可能であり、異なる閾値が異なるビットバッファのために使われることができる。エンコーダで、ビンの固定長シーケンスがビット・ストリームに同じ順序で入力されると保証されなければならず、それらは、デコーダ側でビット・ストリームから読み込まれる。固定長シーケンスのこの交互配置を上で説明されたものと類似の低遅延制御と結合することも可能である。以下に、ビットの固定長シーケンスの交互配置のための好ましい実施例は、記載されている。後者の交互配置スキームに関してさらに詳細には、WO2011/128268A1に参照される。
って表される確率評価を効果的にカバーする。
・ストリーム12および24のいずれかの符号化に適しているコードの特別版であり、各々が前述の確率範囲[0;0.5]の特定の確率部分区間に帰属しているバイナリのシンボル統計値のデータを転送する。ビンパイプ・コードの構造は、最初に記載されている。ビンパイプ・コードは、少なくとも3つの符号語を有するいかなる接頭符号からも構成されることができる。v2v−コードを形成するために、第1および第2の符号として接頭
符号を使用するが、第2の接頭符号の2つの符号語で交換される。これは、2つの符号語を除いて、ビンがビット・ストリームに変えられることなく書き込まれることを意味する。この技術については、1つの接頭符号だけは、2つの符号語が交換されて、メモリの消費が減らされる情報とともに格納されることを必要とする。異なる長さの符号語を交換することは道理にかなうものであり、さもなければ、ビット・ストリームはビンストリームと同じ長さを有する(ビンストリームの終わりに発生することができる無視効果)ことになるからであることに注意されたい。
Nr 第1 第2
1 0000 111
2 0001 0001
3 001 001
4 01 01
5 10 10
6 110 110
7 111 0000
Nr 第1 第2
1 1 0000
2 01 0001
3 001 0010
4 0001 0011
5 00001 0100
6 000001 0101
7 0000001 0110
8 00000001 0111
9 000000001 1
これは、無限単項符号をriceパラメータを有するriceコードにマッピングするのと同じであることに注意。
スリービンコードは次のように与えられる。
Nr 第1 第2
1 000 0
2 001 100
3 010 101
4 100 110
5 110 11100
6 101 11101
7 011 11110
8 111 11111
コードのためのエンコーダおよびデコーダは、今から述べるようなカウンタを使用して能率的に行うことができる。
読み込まれるまで、ビンはビンストリーム(すなわち7)から読み込まれる。0の数は、計数される。計数された数が2nに等しい場合、符号語「1」がビット・ストリームに書
き込まれる。さもなければ、「0」が書き込まれ、計数された数のnビットで書かれたバイナリの表現が続く。
より多くのビットが読み込まれて、数のバイナリ表現として解釈される。0のこの数はビンストリームに復号化され、「1」が続く。
対して所定のエントロピー符号器が接頭辞として(d)を有する符号語および接尾辞として三重項におけるbの位置の2−ビット表現を書くように構成されているか、(3)三重項が確かに1つのaで構成されている場合、それぞれのビット・ストリームに対して所定のエントロピー符号器が接頭辞として(d)を有する符号語および接尾辞として第1のセットのエレメントでない第1の2−ビット・ワードの連続および三重項における位置aの2−ビット表現を書くように構成されているか、(4)三重項がbで構成されている場合、所定のエントロピー符号器がそれぞれのビット・ストリームに対して接頭辞として(d)を有する符号語および接尾辞として第1のセットのエレメントでない第2の2−ビット・ワードの連続および第2のセットのエレメントでない第1の2−ビット・ワードの連続を書くように構成されているかどうかについて調べるように構成される。
うに構成されているかどうかに関して決定するそれぞれのビット・ストリームの次のビットを調べるように構成されているかどうかに関して決定するために、それぞれのビット・
ストリームの第1のビットを調べるように構成されている。
ことができる。
して、現在のビン値(それぞれ、符号化されるか復号化される)を用いてアップデートされる
・同じ構文および動作(それぞれ、構文要素シーケンス301および327のために)
・全ての構文要素のための同じ二値化スキーム(現在、CABACのために規定されているように)(すなわち、二値化器は作動されたモードにかかわりなく動作することができる)
・同じPIPEコードの使用(すなわち、ビン符号器/復号器は、起動するモードにかかわりなく作動することができる)
・8ビット確率モデル初期化値の使用(現在CABACのために特定されているような16ビット初期化値の代わりに)
_level_minus3およびcoeff_sign_flag(その動作は、以下の考察から明白になる)の後方へのスキャニングは、(例えば、重要性マップ符号化において使用する)前方へのスキャンと同じ走査経路に沿って実行することができる。coeff_abs_level_greaterX(X=1,2)の符号化のためのコンテキスト派生は、単純化されることもできる。CABACと比較して、提唱されたHE―PIPEは、より良好なスループットで概略的に同じRDパフォーマンスを成し遂げる。
文要素327のシーケンスに基づいてメディア・データ405を再現するように構成される。セレクタ402は、矢印406によって示されているように、低複雑性モードおよび高効率モードの動作する1つに応じて選択を実行するように構成される。
ドが作動している場合にはシンボルのシーケンス326の前に検索されたシンボルに応じて、低複雑性モードが作動している場合にはシンボルのシーケンスの以前に検索されたシンボルから独立して、複数のエントロピー復号器322の中の選択を実行するように構成されることができる。シンボルのシーケンス326の以前に検索されたシンボルへの依存は、コンテキスト適応および/または確率適応に起因することができる。両方の適応は、セレクタ402の低複雑性モードの間、スイッチを切られることができる。
めに容易にされることができる。適当なアップデート間隔は確率適合を可能にし、すぐにいくつかのビンを復号化する能力を得る。
以下に、変換係数レベルの複雑性可変符号化が記載されている。
greater1およびcoeff_abs_greater2は、重要な位置、すなわちcoeff_significant_flag=1である位置のために存在するだけである。あるいは、このように結果として生じるそれぞれの部分に対してブロック位置の更に置きい数を超えた拡張であるかどうかとは独立して、4、8、16構文要素の長さに定められる。たとえば、coeff_abs_greater1およびcoeff_abs_greater2は、重要な位置のために存在するだけであり、このように、4つの構文要素の部分はそれぞれ、この位置のそれぞれのレベルがゼロであるために、この種の構文要素がcoeff_abs_greater1およびcoeff_abs_greater2がないような、そのうな構文が送信されない経路274に沿ったその間の位置のため、4ブロック以上位置を拡張することができる。
スに応じたコンテキストモデル選択は、CABACのための現在の設計と比較して修正されない。別の好ましい実施態様では、構文要素のための固定されたコンテキストモデルが隣の評価を採用するのに加えて、異なるビンインデックスのためのコンテキストモデルは固定される。説明が変換係数レベルの符号化に関連した動きベクトル差および構文要素のための2値化およびコンテキストモデル選択を含まないことに注意されたい。
かそれより大きい絶対mvdの場合、結果として9回の「1」が生じ、ビン文字列はExp−Golomb二値化を有する接頭辞および接尾辞から成る。省略した単項部分のためのコンテキストモデリングは、以下の通りにされる。ビン文字列の第1のビンのために、利用できる(利用できない場合、値は0と推定される)場合、上部および左の隣接マクロブロックからの絶対mvd値が必要とされる。特定の成分(横であるか垂直方向)の合計が2より大きい場合、第2のコンテキストモデルが選択され、絶対の合計が32より大きい場合、第3のコンテキストモデルが選択される、そうでなければ(絶対の合計が3より小さい)、第1のコンテキストモデルが選択される。さらに、コンテキストモデルは、各
成分によって異なる。ビン文字列の第2のビンのために、第4のコンテキストモデルが用いられ、第5のコンテキストモデルは単項部分の残りのビンのために使用される。絶対mvdが9に等しい可それより大きい場合、例えば、省略した単項の部分の全てのビンは「1」に等しく、絶対mvd値と9との差は3次Exp−Golomb二値化を有するバイパス・モードで符号化される。最終工程において、mvdの符号は、バイパス・モードで符号化される。
Efficiency Video Coding(HEVC)プロジェクトの現在のTest Model(HM)に定められる。HEVCにおいて、ブロック・サイズは可変的であり、動きベクトルによって特定される形状は予測ユニット(PU)と呼ばれる。上部および左の隣のPUサイズは、現在のPUより別の形状およびサイズを有することができる。したがって、関連する場合はいつでも、上部および左の隣の定義は、現在のPUの上部および左上隅の左隣として現在参照する。符号化そのもののために、第1のビンのための誘導方法だけは、実施例に従って変わることができる。隣からMVの絶対合計を評価する代わりに、それぞれの隣は別に評価されることができる。隣の絶対MVが利用でき16より大きい場合、コンテキストモデル・インデックスは増加して、結果として第1のビンのためのコンテキストモデルと同じ数になり、その一方で、残りの絶対MVDレベルおよび符号の符号化は正確にH.264/AVCと同様になる。
共に、第5のコンテキストが第3のビンのための使用されることができ、第6のコンテキストが第4のビンに関して使用されることができ、第5〜第9のビンが第7のコンテキストを使用して符号化される。このように、この場合、実に14のコンテキストが必要とされ、単に残りの値だけは低複雑性バイパス・モードで符号化されることができる。バイパスの増加した数となり、MVDの符号化のために必要なコンテキストモデルの数を減らす結果となるコンテキストモデルで符号化されるビンの数を減らす技術は、例えば9から1または2などのように、カットオフ値を減少させる。それは絶対MVDがゼロより大きいかどうか特定している第1のビンだけがコンテキストモデルを用いて符号化され、または、絶対MVDがゼロより大きいかどうか特定している第1および第2のビンおよびそれはそれぞれのコンテキストモデルを使用して符号化され、その一方で、残りの値はVLCコードによって符号化されることを示す。VLCコードを用いた2値化から得られる全てのビンは、低複雑性バイパス・モードを使用して符号化される。PIPEの場合には、ビット・ストリームへの、および、ビット・ストリームからの直接挿入は可能である。さらに、示された実施例は、第1のビンのためのより良好なコンテキストモデル選択を引き出すために、上部および左の隣の他の定義を使用する。これに加えて、第1の、または第1および第2のビンのために必要なコンテキストモデルの数が減少して更なるメモリ減少に至るように、コンテキストモデリングはいくらか修正される。また、上記の隣のような隣の評価は無効にすることができ、隣のmvd値の蓄積のために必要なラインバッファ/メモリの節減という結果となる。最後に、成分の符号化順序は、バイパスビンの符号化が続く両方の成分(すなわちコンテキストモデルで符号化されるビン)に接頭ビンの符号化を可能にする方法で分割されることができる。
することによって選択される。その場合のために、コンテキストモデル・インデックスは第1のビンに関して同じものであり、その一方で、利用できるコンテキストモデルは第1のビンに対するものとは異なる。全体で、6つのコンテキストモデルが必要とされる(コンテキストモデルを共有している成分に注意)。また、Exp−Golombパラメータは、第1のビンの選択されたコンテキストモデル・インデックスに依存することができる。他の本発明の好ましい実施例において、Exp−Golombパラメータは、第2のビンのコンテキストモデル・インデックスに応じている。本発明の記載されている実施例が、HEケースのために使用されることができる。
二値化のためのカットオフ値は、値0、1、2のための符号語0、10、11という結果となる2に設定される。ビンインデックスにつき1つのフラグを有する対応する固定長二値化において、ビンインデックス0(すなわち、第1のビン)のための1つのフラグは、絶対mvd値が0より大きいかどうかを特定し、ビンインデックス1を有する第2のビンのための1つのフラグは、絶対mvd値が1より大きいかどうかを特定する。第1のフラグが1に等しいときに第2のフラグが符号化されるだけのときに、これは同じ符号語0、10、11という結果となる。
くらいのCABAC状態がPIPEインデックスにマッピングされたかに応じて特定の数の許容された改良インデックスを有する。たとえば、表5のマッピングのために、PIPEインデックスにつきCABAC状態の数は、表7において表される。
ンボルのために、それぞれの所定のシンボルに関連付けるそれぞれの確率モデルに応じてエントロピー復号器322の中で洗濯を実行するように構成される。
モデルは、そのビンを符号化するために用いられる。この場合、コンテキストモデルのアップデートは、このシーケンスのビンの固定数の符号化の後に行われる。これは、以下においてマルチビンのアップデートを示す。しかしながら、このアップデートは、最後の符号化ビンのみおよびコンテキストモデルの内部状態を用いたアップデートとは異なる。たとえば、 符号化されたビンごとに、1つのコンテキストモデルのアップデートステップ
が実行される。
のように、このモードは、その他より複雑である。他の全ての構文要素(マルチビンのアップデートが使われない所で)は2つの別のサブセットに分割され、ここで、サブセットの1つのために、1つのビンのアップデートが用いられ、他のサブセットのために、コンテキストモデルのアップデートが用いられない。あらゆる可能な別のサブセットは、有効である(空のサブセットを含む)。
ここで、n=4およびm=2。
・第2の部分は、valMpsと同様に所定のQPでPIPEインデックスを定める。
を定めるために初期化値の第1の部分の傾斜を使用する。8ビットの初期化値の2つの部分は、以下の通りに例示される。
とを必要とする。mが傾斜インデックス(8ビットの初期化値の第1の部分)を用いて表9からとられる傾斜を定め、bがQPref=26(8ビットの初期化値の第2の部分:「PIPE確率インデックス」)でPIPE符号器を意味する点に注意されたい。そして、yが2047より大きい場合、valMPSは1であり、pipeIdxは(y−2048)>>8に等しい。さもなければ、valMPSは0であり、pipeIdxは(2047―y)>>8に等しい。valMPSが1に等しい場合、改良インデックスは(((y―2048)&255)*numStates)>>8に等しい。さもなければ、改良インデックスは、(((2047―y)&255)*numStates)>>8に等しい。いずれの場合においても、numStatesは、表7にて図示するように、pipeIdxのCABAC状態の数に等しい。
あらゆる傾斜インデックスのために、傾斜(m)は、表12において特定されて、示される。
teCtx)の内部状態と類似していて、Hに示される。
データ・ストリームに従って変化するように、デシンボライザ602は非記号化を実行するように構成される、そして、低複雑性モードが作動している場合には、矢印607で示されるように、第1の割合より低い第2の割合である以外、制御パラメータはデータ・ストリームまたはデータ・ストリームに応じた変化にかかわりなく一定である。たとえば、制御パラメータは、前に非記号化されたシンボルに従って変化することができる。
リーム701に符号化される。
標識値は別に扱われ、更にここで考慮されない。換言すれば、ここにおいて概説される説明は、運動ベクトル差802x、yの大きさに集中する。領域は、804で例示される。領域軸804の右側において、図19は、各々に垂直に配置される成分802x,yの可能な値と関連して、それぞれの可能な値がマッピングされる(二値化される)二値化を例示する。これからわかるように、2のカットオフ値以下で、単に短縮単項符号806が発生するだけであるが、接尾辞として、カットオフ値マイナス1の上の整数値のリマインダーのために、2のカットオフ値と等しいかそれより大きい可能な値から順序808の指数Golombコードも有する。全てのビンのために、単に2つのコンテキストだけは設け
られており:1つは水平および垂直成分802x,yの二値化の第1のビン位置であり、他の1つは両方の水平および垂直成分802x,yの短縮単項符号806の第2のビン位置である。指数Golombコード808のビン位置のために、等確率バイパス・モードは、エントロピー復号器409により用いられる。すなわち、両方のビン値は、等しくありそうに発生するとみなされる。これらのビンのための確率評価は決定される。それ比べて、短縮単項のコード806のビンのちょうど言及された2つのコンテキストと関連した確率評価は、復号化の間、連続的に適応される。
ように構成される。例えば、図20の陰影のついていないブロック122を参照されたい。再現器404は、例えば左から、上部から、両方の組合せ等から空間的に動きベクトルを予測することによって、および以前に復号化されたビデオの画像および前述の予測手段の更なる組合せの同じ位置に配置された部分の動きベクトルから時間的に動きベクトルを予測することによって、このブロックの動きベクトルのための異なる予測器を提供することができる。これらの予測器は、符号化側で予想可能である予測可能な方法で再現器404によってソートされる。いくつかの情報は、データ・ストリームの中でこのために伝達されて、再現器によって使用される。すなわち、いくつかのヒントはデータ・ストリームに含まれ、それに関しては、予測器のこの順序リストからの予測器が実はこのブロックの動きベクトルのための予測器として用いられる。このインデックスは、明確にこのブロックのためのデータ・ストリームの中で送信されることができる。しかしながら、インデックスが第1に予測され、単にそれの予測を伝えることは可能である。他の可能性が、同様に存在する。いずれにせよ、ちょうど言及された予測スキームは現在のブロックの動きベクトルの非常に正確な予測を可能にし、したがって、動きベクトル差に課される情報内容要件は減らされる。したがって、動きベクトル差が、高い予測効率のため、動きベクトル差成分802x,yのより高い値がより低頻度でアクセスされる頻度ヒストグラムを示すため、1である指数Golombコードの順序の選択とつもに、単に短縮単項のコードの2つのビンおよび図18について述べたように2までのカットオフ値の減少の上のコンテキスト適応エントロピー符号化の制限は符号化効率に負に影響を及ぼさない。予測精度が高い両方の方向において予測が等しくよく作動する傾向があるので、水平および垂直成分の間のいかなる特徴的なことを省略することさえ効果的な予測に適合する。
位置のための異なるコンテキストを使用するように構成されることができる。エントロピー復号器409は、確率状態のアップデートを実行するように構成されることができる。エントロピー復号器409は、短縮単項のコード806から現在引き出されるビンのために、引き出されるビンのために選択されるコンテキストと関連した現在の確率状態から現在引き出されるビンに応じた新しい確率状態に移行することによってこうすることができる。それに関して上記の他のステップ0〜5に加えてエントロピー復号器によって実行される表検索である上の表Next_State_LPSおよびNext_State_MPSを参照されたい。上記説明において、現在の確率状態は、pState_currentによって言及された。それは、興味があるそれぞれのコンテキストのために定められる。エントロピー復号器409は現在の確率間隔幅値、すなわち確率間隔インデックスq_indexを得るために現在の確率間隔を示し、確率間隔インデックスおよび確率状態インデックス、すなわち現在の確率間隔を2つの部分間隔に再分割するために現在引き出されるビンのために選択されるコンテキストと関連する現在の確率状態に依存するp_stateを用いて表項目の間で表項目にイデックスを付けることによって間隔再分割を実行するRを量子化することによって短縮単項のコード806から現在引き出されるビンをバイナリの演算復号化するように構成される。上で概説された実施例において、これらの部分的間隔は、最も見込みがあるおよび最も見込みが少ないシンボルと関係していた。上述の通り、エントロピー復号器409は間隔幅が8ビット表現の2つまたは3つの最も重要なビットを引き出して現在の確率間隔幅値Rの8ビット表現をしようするように構成され、現在の確率間隔幅値を量子化するように構成される。エントロピー復号器409は、現在の確率間隔、すなわちVの内部からのオフセット状態値に基づいて2つの部分的間隔の間で選択されるように構成され、確率間隔幅値Rおよびオフセット状態値をアップデートし、選択された部分的間隔を用いて現在引き出されるビンの値を推定し、アップデートされた確率間隔幅値Rおよびデータ・ストリーム401から読み出されたビットの連続を含むオフセット値Rの繰り込みを実行する。たとえば、エントロピー復号器409は、現在の確率間隔幅値の2つの部分的間隔への再分割を得るために現在の確率間隔幅値を有することにより指数Golombコードからビンをバイナリの演算復号化をするように構成される。半分にすることは、0.5に固定し等しい確率評価に対応する。それは、単純なビットシフトによって行うことができる。エントロピー復号器は、各動きベクトル差のために、それぞれの運動ベクトル差の水平および垂直成分の指数golombコードの前に、データ・ストリーム401からそれぞれの動きベクトル差の水平および垂直成分の短縮単項符号を引き出すように構成される。この計測によって、エントロピー復号器409は、ビンのより高い数が共に確率評価が固定された、すなわち0.5に固定されたビンの続きを形成することを利用することができる。これは、エントロピーを復号化する手順の速度を上げることができる。一方では、エントロピー復号器409は、まず1つの動きベクトル差の水平および垂直成分を引き出し、続いて、次の動きベクトル差の水平および垂直成分を引き出すことにより、動きベクトル差の中の順序を維持することを好む。この計測によって、デシンボライザ314が更なる動きベクトル差のスキャンを待つことなくすぐに動きベクトル差の非二値化を続行することができるので、復号化構成要素、すなわち図16のデコーダに課されるメモリ要求は減少させられる。これは、コンテキスト選択によって可能にされ:単に正確に1つのコンテキストだけがコード806のビン位置につき利用することができる。
きリストを得るために異なる方法で動きベクトルの水平および垂直成分を予測して、データ・ストリームからリスト・インデックスを得て、予測器をリスト・インデックスが動きベクトルの水平および垂直成分を用いて示すリストの予測器に改良することにより動きベクトルの水平および垂直成分を再現するように構成されることができる。
いくつかの実施形態では、最も重要な方法ステップの若干の1つ以上は、この種の装置によって実行されることができる。
プログラム可能なゲート・アレイは、本願明細書において記載されている方法のうちの1つを実行するために、マイクロプロセッサと協働することができる。通常、方法は、いかなるハードウェア装置によっても好ましくは実行される。
Claims (32)
- 動きベクトル差の水平および垂直成分が前記水平および垂直成分の二値化を用いて符号化されたデータ・ストリームからビデオを復号化するためのデコーダにおいて、二値化は、それぞれ、カットオフ値より低い水平および垂直成分の領域の第1の間隔の中で水平および垂直成分の短縮単項のコード、およびカットオフ値に等しいかそれより高い水平および垂直成分の領域の第2の間隔の中でカットオフ値のための短縮単項のコードの形の接頭辞と水平および垂直成分のExp−Golombコードの形の接尾辞との組み合わせに等しく、カットオフ値は2であり、Exp−Golombコードは順序1を有するデコーダであって、
動きベクトル差の水平および垂直成分のために、動きベクトル差の水平および垂直成分および動きベクトル差の二値化を得るために一定の等確率バイパス・モードを用いたExp−Golombコードに共通する、短縮単項のコードのビン位置につき正確に1つのコンテキストを有するコンテキスト適応バイナリ・エントロピー復号化を用いてデータ・ストリームから短縮単項のコードを引き出すように構成されたエントロピー復号器;
動きベクトル差の水平および垂直成分の整数値を得るために動きベクトル差構文要素の二値化を非二値化するように構成されるデシンボライザ;
動きベクトル差の水平および垂直成分の整数値に基づいてビデオを再現するように構成される再現器を含む、デコーダ。 - エントロピー復号器(409)は、二進演算復号化またはバイナリのPIPE復号化を用いてデータ・ストリーム(401)から短縮単項のコード(806)を引き出すように構成される、請求項1に記載のデコーダ。
- エントロピー復号器(409)は、短縮単項のコード806の2つのビン位置のための異なるコンテキストを使用するように構成される、請求項1または請求項2に記載のデコーダ。
- エントロピー復号器(409)は、短縮単項のコード(806)から現在引き出されるビンのために、現在引き出されるビンのために選択されるコンテキストと関連した現在の確率状態から現在引き出されるビンに応じた新しい確率状態に移行することによって、確率状態のアップデートを実行するように構成される、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のデコーダ。
- エントロピー復号器(409)は、2つの部分的間隔への現在の確率間隔の再分割を得るために、現在引き出されるビンのために選択されるコンテキストと関連する現在の確率状態に応じて確率間隔インデックスおよび確率状態インデックスを用いて複数の表項目の中の表項目にイデックスを付けることにより確率間隔インデックスを得るとともに間隔再分割を実行するために現在の確率間隔を示す現在の確率間隔幅値を量子化することによって短縮単項のコード(806)から現在引き出されるビンをバイナリ演算復号化するように構成される、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のデコーダ。
- 現在の確率間隔幅値の量子化において、現在の確率間隔幅値のための8ビット表現を使用し、grab−out2または3に対して8ビット表現の最も重要なビットを使用するように構成される、請求項5に記載のデコーダ。
- エントロピー復号器(409)は、現在の確率間隔の内部からオフセット値に基づいて2つの部分的間隔の中で選択するように構成され、確率間隔幅値およびオフセット状態値をアップデートし、選択された部分的間隔を使用し、データ・ストリーム(401)からのビットの読み出しの継続を含むアップデートされた確率間隔幅値およびオフセット状態
値の繰り込みを実行して現在引き出されるビンの値を推測する、請求項5または請求項6に記載のデコーダ。 - エントロピー復号器(409)は、一定の等確率バイパス・モードで、2つの部分的間隔に現在の確率間隔の再分割を得るために現在の確率間隔幅値を半分にすることによって、Exp−Golombコードからビンをバイナリ演算復号化するように構成される、請求項5ないし請求項7のいずれかに記載のデコーダ。
- エントロピー復号器(409)は、それぞれの動きベクトル差の水平および垂直成分のExp−Golombコードの前に、動きベクトル差ごとに、データ・ストリームからそれぞれの動きベクトル差の水平および垂直成分の短縮単項のコードを引き出すように構成される、請求項1ないし請求項8のいずれかに記載のデコーダ。
- 再現器は、動きベクトルの水平および垂直成分のための予測器を得て、動きベクトル差の水平および垂直成分を用いて予測器826を改良することにより動きベクトルの水平および垂直成分を再現するために、動きベクトルの水平および垂直成分を空間的および/または時間的に予測するように構成される、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載のデコーダ。
- 再現器は、動きベクトルの水平および垂直成分のための予測器の順序付けられたリストを得るように異なる方法で動きベクトルの水平および垂直成分を予測し、データ・ストリームからリスト・インデックスを得て、リスト・インデックスが動きベクトル差の水平および垂直成分を用いて示すリストの予測器を改良することにより動きベクトルの水平および垂直成分を再現するように構成される、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のデコーダ。
- 再現器は、動きベクトルの水平および垂直成分を用いることによって動き補償予測を用いてビデオを再現するように構成される、請求項10または請求項11に記載のデコーダ。
- 再現器は、ブロックのビデオの画像の再分割によって規定される空間精度で動きベクトルの水平および垂直成分を適用することによって動き補償予測を用いてビデオを再現するように構成され、再現器は、ブロックを結合グループにグループ化して非二値化器によって得られる動きベクトル差の水平および垂直成分を適用するように、結合グループのユニットにおいてデータ・ストリームに存在する結合構文要素を使用する、請求項12に記載のデコーダ。
- 再現器は、結合構文要素を除外しているデータ・ストリームの部分からブロックのビデオの画像の再分割を引き出すように構成される、請求項13に記載のデコーダ。
- 再現器は、関連する結合グループの全てのブロックのための所定の動きベクトルの水平および垂直成分を採用するか、または、結合グループのブロックと関連する動きベクトル差の水平および垂直成分によってそれを改良するように構成される、請求項13または請求項14に記載のデコーダ。
- データ・ストリームにビデオを符号化するためのエンコーダであって、
動きベクトルを用いて動き補償予測によりビデオを予測的に符号化し、動きベクトルを予測することにより動きベクトルを予測的に符号化し、予測された動きベクトルの予測エラーを表す動きベクトル差の水平および垂直成分の整数値を設定するように構成されるコンストラクタ;
動きベクトル差の水平および垂直成分の二値化を得るために整数値を二値化するように構成され、二値化は、それぞれ、カットオフ値より低い水平および垂直成分の領域の第1の間隔の中で水平および垂直成分の短縮単項のコード、およびカットオフ値に等しいかそれより高い水平および垂直成分の領域の第2の間隔の中でカットオフ値のための短縮単項のコードの形の接頭辞と水平および垂直成分のExp−Golombコードの形の接尾辞との組み合わせに等しく、カットオフ値は2であり、Exp−Golombコードは順序1を有するシンボライザ;および
動きベクトル差の水平および垂直成分のために、動きベクトル差の水平および垂直成分と一定の等確率バイパスモードを用いたExp−Golombコードとが共通する、短縮単項のコードのビン位置につき正確に1つのコンテキストを有するコンテキスト適応バイナリ・エントロピー符号化を用いて短縮単項のコードをデータ・ストリームに符号化するエントロピー符号器を含む、エンコーダ。 - エントロピー符号器は、バイナリ演算符号化またはバイナリPIPE符号化を用いて短縮単項のコードをデータ・ストリームに符号化するように構成される、請求項16に記載のエンコーダ。
- エントロピー符号器は、短縮単項のコードの2つのビン位置のための異なるコンテキストを使用するように構成される、請求項16または請求項17に記載のエンコーダ。
- エトロピー符号器は、短縮単項のコードから現在符号化されるビンのために、現在符号化されるビンのために選択されるコンテキストと関連する現在の確率状態から移転することにより現在引き出されるビンに応じて新しい確率状態に確率状態アップデートを実行するように構成される、請求項16ないし請求項18のいずれかに記載のエンコーダ。
- エントロピー符号器は、2つの部分的間隔への現在の確率間隔の再分割を得るために、現在引き出されるビンのために選択されるコンテキストと関連する現在の確率状態に応じて確率間隔インデックスおよび確率状態インデックスを用いて複数の表項目の中の表項目にイデックスを付けることにより確率間隔インデックスを得るとともに間隔再分割を実行するために現在の確率間隔を示す現在の確率間隔幅値を量子化することによって短縮単項のコードから現在符号化されるビンをバイナリ演算符号化するように構成される、請求項16ないし請求項19のいずれかに記載のエンコーダ。
- 現在の確率間隔幅値の量子化において、現在の確率間隔幅値のための8ビット表現を使用し、grab−out2または3に対して8ビット表現の最も重要なビットを使用するように構成される、請求項20に記載のエンコーダ。
- エントロピー符号器は、現在符号化されるビンの整数値に基づいて2つの部分的間隔の中で選択するように構成され、選択された部分的間隔を用いて確率間隔幅値および確率間隔オフセットをアップデートし、データ・ストリームへのビットの書き込みの継続を含む確率間隔幅値および確率間隔オフセットの繰り込みを実行する、請求項20または請求項21に記載のエンコーダ。
- エントロピー符号器は、2つの部分的間隔に現在の確率間隔の再分割を得るために現在の確率間隔幅値を半分にすることによって、Exp−Golombコードからビンをバイナリ演算符号化するように構成される、請求項20ないし請求項21のいずれかに記載のエンコーダ。
- エントロピー符号器は、それぞれの動きベクトル差の水平および垂直成分のExp−Golombコードの前に、動きベクトル差ごとに、データ・ストリームにそれぞれの動き
ベクトル差の水平および垂直成分の短縮単項のコードを符合化するように構成される、請求項16ないし請求項23のいずれかに記載のエンコーダ。 - コンストラクタは、動きベクトルの水平および垂直成分に関して予測器を改良するように、動きベクトルの水平および垂直成分のための予測器を得て、動きベクトル差の水平および垂直成分を決定するように、動きベクトルの水平および垂直成分を空間的および/または時間的に予測するように構成される、請求項16ないし請求項24のいずれかに記載のエンコーダ。
- コンストラクタは、動きベクトルの水平および垂直成分のための予測器の順序付けられたリストを得るように異なる方法で動きベクトルの水平および垂直成分を予測し、リスト・インデックスが動きベクトルの水平および垂直成分に関して示すリストの予測器を改良するようにリスト・インデックスを決定しそれを明らかにする情報をデータ・ストリームに挿入し、動きベクトル差の水平および垂直成分を決定するように構成される、請求項16ないし請求項25のいずれかに記載のエンコーダ。
- コンストラクタは、ブロックのビデオの画像の再分割によって規定される空間精度で動きベクトルの水平および垂直成分を適用することによって動き補償予測を用いてビデオを符合化するように構成され、コンストラクタは、ブロックを結合グループにグループ化して非二値化器による二値化に依存する動きベクトル差の水平および垂直成分を適用するように、結合グループのユニットにおいて結合構文要素を決定し、データ・ストリームに挿入する、請求項16ないし請求項26のいずれかに記載のエンコーダ。
- コンストラクタは、結合構文要素を除外しているデータ・ストリームの部分にブロックのビデオの画像の再分割を符号化するように構成される、請求項27に記載のエンコーダ。
- コンストラクタは、関連する結合グループの全てのブロックのための所定の動きベクトルの水平および垂直成分を採用するか、または、結合グループのブロックと関連する動きベクトル差の水平および垂直成分によってそれを改良するように構成される、請求項27または請求項28に記載のエンコーダ。
- 動きベクトル差の水平および垂直成分が前記水平および垂直成分の二値化を用いて符号化されたデータ・ストリームからビデオを復号化するための方法において、二値化は、それぞれ、カットオフ値より低い水平および垂直成分の領域の第1の間隔の中で水平および垂直成分の短縮単項のコード、およびカットオフ値に等しいかそれより高い水平および垂直成分の領域の第2の間隔の中でカットオフ値のための短縮単項のコードの形の接頭辞と水平および垂直成分のExp−Golombコードの形の接尾辞との組み合わせに等しく、カットオフ値は2であり、Exp−Golombコードは順序1を有する方法であって、
動きベクトル差の水平および垂直成分のために、動きベクトル差の水平および垂直成分および動きベクトル差の二値化を得るために一定の等確率バイパス・モードを用いたExp−Golombコードに共通する、短縮単項のコードのビン位置につき正確に1つのコンテキストを有するコンテキスト適応バイナリ・エントロピー復号化を用いてデータ・ストリームから短縮単項のコードを引き出すステップ;
動きベクトル差の水平および垂直成分の整数値を得るために動きベクトル差構文要素の二値化を非二値化するステップ;
動きベクトル差の水平および垂直成分の整数値に基づいてビデオを再現するステップを含む、方法。 - データ・ストリームにビデオを符号化するためのエンコーダであって、
動きベクトルを用いて動き補償予測によりビデオを予測的に符号化し、動きベクトルを予測することにより動きベクトルを予測的に符号化し、予測された動きベクトルの予測エラーを表す動きベクトル差の水平および垂直成分の整数値を設定するステップ;
動きベクトル差の水平および垂直成分の二値化を得るために整数値を二値化するステップであって、二値化は、それぞれ、カットオフ値より低い水平および垂直成分の領域の第1の間隔の中で水平および垂直成分の短縮単項のコード、およびカットオフ値に等しいかそれより高い水平および垂直成分の領域の第2の間隔の中でカットオフ値のための短縮単項のコードの形の接頭辞と水平および垂直成分のExp−Golombコードの形の接尾辞との組み合わせに等しく、カットオフ値は2であり、Exp−Golombコードは順序1を有するものであるステップ;および
動きベクトル差の水平および垂直成分のために、動きベクトル差の水平および垂直成分と一定の等確率バイパスモードを用いたExp−Golombコードとが共通する、短縮単項のコードのビン位置につき正確に1つのコンテキストを有するコンテキスト適応バイナリ・エントロピー符号化を用いて短縮単項のコードをデータ・ストリームに符号化するステップを含む、エンコーダ。 - 請求項30または請求項31のいずれかの方法をコンピュータで実行するときに、実行のためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
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