JP2021093742A - ピクチャ復号化方法およびピクチャ符号化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ピクチャ符号化装置100は、入力ピクチャの入力ブロックに対する予測ブロックを生成した後、入力ブロックと予測ブロックの差分(residual)を符号化することができる。このとき、入力ピクチャは原ピクチャ(original picture)を意味することができる。
このようなパッシング部はまた、デコーディング部の一つの構成要素として具現されることもある。
HEVC標準化でスケーラブルビットストリーム(scalable bitstream、あるいは階層的ビットストリーム)の特性を表わすための技術(description)が定義されており、本発明ではスケーラブルビデオコーディング構造で適用できるようにスケーラブルビットストリームの特性表現を次のように改善しようとする。
現在、階層的表現(scalable representation、 スケーラブルにデコーディング可能な復元ピクチャをいう)で最大ビットレート(max.bitrate)は、1秒間のタイムウィンドウ(time window)内でのビットレートの上限(upper bound)を示す。
− num_max_bit_rate_windows_minus1+1は、最大ビットレート(max.bitrate)を計算するために用いられたタイムウィンドウ(time window)の数を示す。
− num_max_pic_rate_windows_minus1+1は、最大ピクチャレート(max.picture rate)を計算するために用いられたタイムウィンドウ(time window)の数を示す。
− max_bit_rate_calc_window[j]は、1/100秒単位でサブレイヤ等(sub−layers)の表現等(representation)のビットレート(bitrate)に対する上限(upper bounds)を計算するために用いられるj番目タイムウィンドウ(time window)の大きさを示す。
max_bit_rate_calc_window[0]のデフォルト(default)値は100である。
− max_pic_rate_calc_window[j]は、1/100秒単位でサブレイヤ(sub−layers)の表現(representation)等のピクチャレート(picture rate)に対する上限(upper bounds)を計算するために用いられるj番目タイムウィンドウ(time window)の大きさを示す。max_pic_rate_calc_window[0]のデフォルト(default)値は25600である。
− bit_rate_info_present_flag[i]が 「1」の場合は、i番目サブレイヤ(sub−layer)のビットレート(bit rate)に対する技術が存在することを示し、bit_rate_info_present_flag[i]が「0」の場合は、i番目サブレイヤ(sub−layer)のビットレート(bit rate)に対する技術が存在しないことを示す。bit_rate_info_present_flag[i]のデフォルト(default)値は「1」である。
− pic_rate_info_present_flag[i]が 「1」の場合は、i番目サブレイヤ(sub−layer)のピクチャレート(picture rate)に対する技術が存在することを示し、pic_rate_info_present_flag[i]が「0」の場合は、i番目サブレイヤ(sub−layer)のピクチャレート(picture rate)に対する技術が存在しないことを示す。pic_rate_info_present_flag[i]のデフォルト(default)値は 「1」である。
− avg_bit_rate[i]は、i番目サブレイヤ(sub−layer)の表現(representation)の平均ビットレート(average bit rate)を示す。avg_bit_rate[i]は SVC標準で記述された内容と同一である。
− max_bit_rate[i][j]は、max_bit_rate_calc_window[j]によって表現されたタイムウィンドウ(time window)を用いてSVC標準で記述された通り計算した値であって、i番目サブレイヤ(sub layer)の表現(representation)のビットレート(bitrate)に対する上限(upper bound)を示す。
− avg_pic_rate[i]は、i番目サブレイヤ(sub−layer)の表現(representation)の平均ピクチャレート(average picture rate)を示す(256秒間のピクチャ単位)。avg_pic_rate[i]は、SVC標準で記述された内容と同一である。
− max_pic_rate[i][j]は、max_pic_rate_calc_window[j]によって表現されたタイムウィンドウ(time window)を用いてSVC標準で記述された通り計算した値であって、i番目サブレイヤ(sub layer)の表現(representation)のピクチャレート(picture rate)に対する上限(upper bound)を示す。
ビットレート情報を記述する他の方法は、リーキーバケットモデル(leaky bucket model)を用いることができる。リーキーバケットモデルは固定された時間間隔に代えて固定されたデータの量を用いてそれぞれのビットレート値を計算する方式である。この方式を用いる場合の実施例は、次表2の通りである。
− num_max_bit_rate_values_minus1+1は、当該シンタックス構造で明示される最大ビットレート(max.bitrate)の数を意味する。
− max_pic_rate_calc_bucket_size[j]は、サブレイヤ(sub−layer)等の表現(representation)等のビットレートに対する上限(upper−bound)を計算するために用いられるj番目リーキーバケット(leaky bucket)の大きさをキロビット(kilobits)単位で明示する。
− num_max_pic_rate_windows_minus1はサブレイヤ(Sub−layer)等のためのビットレート(bitrate)情報が定義されない場合、0の値を有する。
− max_pic_rate_calc_window[j]は、1/100秒単位でサブレイヤ等(sub−layers)の表現(representation)等のビットレート(bitrate)に対する上限(upper bounds)を計算するために用いられるj番目タイムウィンドウ(time window)の大きさを示す。
max_pic_rate_calc_window[0]のデフォルト(default)値は25600である。
− bit_rate_info_present_flag[i]が 「1」の場合は、i番目サブレイヤ(sub−layer)のビットレート(bit rate)に対する技術が存在することを示し、bit_rate_info_present_flag[i]が「0」の場合は、i番目サブレイヤ(sub−layer)のビットレート(bit rate)に対する技術が存在しないことを示す。bit_rate_info_present_flag[i]のデフォルト(default)値は「1」である。
− pic_rate_info_present_flag[i]が 「1」の場合は、i番目サブレイヤ(sub−layer)のピクチャレート(picture rate)に対する技術が存在することを示し、pic_rate_info_present_flag[i]が「0」の場合は、i番目サブレイヤ(sub−layer)のピクチャレート(picture rate)に対する技術が存在しないことを示す。pic_rate_info_present_flag[i]のデフォルト(default)値は 「1」である。
− avg_bit_rate[i]は、i番目サブレイヤ(sub−layer)の表現(representation)の平均ビットレート(average bit rate)を示す。avg_bit_rate[i]は SVC標準で記述された内容と同一である。
− max_bit_rate[i][j]は、i番目サブレイヤ(sub−layer)の表現(representation)のビットレートに対する上限(upper
bound)を示す。max_pic_rate_calc_bucket_size[j]によって表現されたタイムウィンドウ(time window)を用いてSVC標準で記述された通り計算した値であって、i番目サブレイヤ(sub layer)の表現(representation)のビットレート(bitrate)に対する上限(upper bound)を示す。最大ビットレート(Max.bitrate)は次のように計算することができる。
max_bit_rate[i][j]=max_bit_rate_calc_bucket_size[j]/SmallestInterval[i][j]
− avg_pic_rate[i]は、i番目サブレイヤ(sub−layer)の表現(representation)の平均ピクチャレート(average picture rate)を示す(256秒間のピクチャ単位)。avg_pic_rate[i]は、SVC標準で記述された内容と同一である。
− max_pic_rate[i][j]は、max_pic_rate_calc_window[j]によって表現されたタイムウィンドウ(time window)を用いてSVC標準で記述された通り計算した値であって、i番目サブレイヤ(sub layer)の表現(representation)のピクチャレート(picture rate)に対する上限(upper bound)を示す。
現在ビットレートとピクチャレート情報は、VPSでのみ記述されるようになっている。しかし、符号化されたビデオ信号は、他の時間間隔(temporal period)で他のビットレートとピクチャレートを有することもできる。よって、本発明では時間間隔に対するビットレートとピクチャレートの技術方案を提案する。下記表4で提案された追加情報は、ビデオコンテンツの部分的な特性を表わすために用いられることもある。一方、VPSでのビットレートとピクチャレートは、全体符号化されたシーケンスに対してのみ有効である。
− duration_flagが「0」であれば、対象時間間隔(target temporal period)の長さが記述されていないことを意味する。
− period_durationは、90−KHzクロック(clock)のクロックティック(clock tick)単位で対象時間間隔(target temporal period)の長さを示す。
現在HEVCで記述された階層参照方式は、特定階層が直接的に参照する階層を全て記述できるようにする。しかし、特定次元(dimension(s)、あるいは階層)において、特定階層(例えば、品質階層(quality layer)「3」)は真下位階層(例えば、品質階層(quality layer)「2」)を直接的に参照することが明白であり得る。
− default_dependency_flag[i]が「1」を有する場合は、スケーラビリティ次元(scalability dimension、あるいはスケーラビリティ階層)iが基本参照(default dependency)を有することを示す。これは次元(dimension、あるいは階層)iに対して、基本的にdimension_id[i]=nである階層は、dimension_id[i]=n−1である階層を直接的に参照することを意味する。非基本参照(non−default dependencies)の場合には、specific_dependency_flagによって参照階層をシグナリングすることができる。
− default_temp_dependency_flagが 「1」を有する場合は、時間次元(temporal dimension)が基本参照(default dependency)を有することを意味する。
− specific_dependency_flag[i]が「1」を有する場合は、参照(階層)関係が以後に記述されることを示す。specific_dependency_flag[i]が「0」の値を有する場合は、階層(次元)iが基本参照(default dependency)を有するか、間接的な参照(dependency、あるいは従属性)を有するか、 参照階層が存在しない(no dependency layer)ことを意味する。
− num_direct_ref_layers[i]は、i番目階層が直接的に参照する階層の数を明示する。明示されていない階層等は、基本参照(default dependency)を有するか、間接的な参照(dependency)を有するか、参照階層が存在しない(no dependency layer)ことを意味する。
− temporal_dim_description_flag[i][j]が「1」を有する場合は、スケーラブル階層(scalable layer)のref_layer_id[i][j]の時間サブレイヤ(temporal sub layer)に対する詳しい参照関係を示すことを意味する。
− num_unref_temp_layers[i][j]は、スケーラブル階層(scalable layer)iのために参照階層として用いられない時間サブレイヤ(temporal sub layer)の数を示す。
− unref_temp_layer_id[i][j][k]は、スケーラブル階層(scalable layer)iのために参照階層として用いられない時間サブレイヤ(temporal sub layer)のid値を示す。
現在、VPSの拡張部分(extension part)でそれぞれの階層(layer_id値を有する階層)に対して、profile_tier_level(プロファイル、ティア、レベル情報)をビットストリームで最大サブレイヤ(あるいは時間サブレイヤ)の数(すなわち、vps_max_sub_layers_minus1+1)ほどシグナリングするようになっている。しかし、それぞれの階層は、互いに異なる数のサブレイヤを有することができ、ミドルボックス(middle box)のために、各階層でサブレイヤの個数を記述するのがより良いことがある。そこで、profile_tier_levelに対するシグナリングを前記表5に記述されたvps_extension()のシンタックスで、陰影で示された部分のように修正することができ、修正されたシンタックス要素等の意味は次の通りである。
i)AU(Access Unit)が、ビットストリームに存在しないピクチャであるため(例えば、他のフレームレートを有する参照階層によって)、 現在階層が直接的に参照する参照階層に対するコーディング(エンコーディング/デコーディング)されたピクチャを有していない場合
ii)現在階層が直接的に参照する参照階層に対するコーディング(エンコーディング/デコーディング)されたピクチャが転送する間、損失された(lost)場合
すなわち、本発明ではVPSで各階層毎に最大サブレイヤの個数をシグナリングすることにより、デコーダあるいはミドルボックスで上位サブレイヤAUに対する下位階層ピクチャが意図的に消えられた(missing)ものなのか、損失された(lost)ものなのかを判断できるようにする。
表10は、SPSで当該階層の最大サブレイヤ値をシグナリングする方法を示すシンタックスの一例である。
表11は、VPS extensionで時間サブレイヤの最大個数をシグナリングする方法を示すシンタックスの一例である。
一般的なVPSシンタックスは、次の表12のように全体ビットストリームで最大サブレイヤ値をvps_max_sub_layers_minus1の値を用いてシグナリングする。
表19は、VPSで最大DPBサイズと最大遅延時間情報をシグナリングすることを示したものであり、表20はVPS extensionで最大DPBサイズと最大遅延時間情報をシグナリングすることを示したものである。
実施例C−3.1は、前記実施例C−3を異に表現したものであって、表21はVPSで最大DPBサイズと最大遅延時間情報をシグナリングすることを示したものであり、表22はVPS extensionで最大DPBサイズと最大遅延時間情報をシグナリングすることを示したものである。
ビットストリームのそれぞれのスケーラブル階層(scalable layer)の優先順位(priority)を示すための方法を提案する。前記で記述したように、VPSあるいはSEIメッセージ(例えば、下記のように layer_priority_info message)に記述され得、一例として次の表33及び表34のように階層に対する優先順位をシグナリングすることができる。
− priority_description_flagが「1」の場合は、スケーラブル階層(scalable layer)の優先順位(priority)情報が提供されることを意味する。
− num_priority_policies_minus1+1は、優先順位政策(priority setting policy)の数を示す。
− priority_id[i][j]は、layer_idがiであり、temporal_idがjである階層の優先順位値を示す。この要素(element)の値が低いほど優先順位が高いことを意味する。
− priority_id_setting_uri[PriorityIdSettingUriIdx]は、対象アクセスユニットセット(target access unit set)のためのNALユニットヘッダー(NAL unit header)で、priority_id値を計算するために用いられた方法を記述するURI(universal resource identifier)を示すものであって、UTF−8 characterでエンコーディングされたnull−terminated stringのPriorityIdSettingUriIdx番目バイトである。
Claims (8)
- 映像を復号化する方法であって、
ビットストリームを受信するステップと、
前記ビットストリームから、前記映像に対する複数の時間サブレイヤの最大個数を示す第1の映像情報を取得するステップと、
第2の映像情報に対する複数の時間サブレイヤの個数が前記第1の映像情報により示される前記映像に対する複数の時間サブレイヤの最大個数に等しいと決定された場合、前記ビットストリームから、前記第1の映像情報に基づいて、前記映像に適用される最大DPBサイズ情報および最大遅延時間情報を含む前記第2の映像情報を取得するステップと、
前記ビットストリームを復号化することによって現在ブロックの残差ブロックを取得するステップと、
前記残差ブロックを用いて前記現在ブロックの復元ブロックを生成するステップと、を含み、
映像パラメータセットは前記第1の映像情報を含む、映像復号化方法。
映像復号化方法。 - 前記第1の映像情報は、前記第1の映像情報が存在するか否かを表すフラグ情報に従って取得される、請求項1に記載の映像復号化方法。
- 前記第1の映像情報を取得するステップは、映像パラメータ拡張情報でシグナリングされるサブレイヤの最大個数が映像パラメータセットでシグナリングされるサブレイヤの最大個数とは異なるレイヤに対するサブレイヤの最大個数に関する情報を取得する、請求項1に記載の映像復号化方法。
- 前記第1の映像情報を取得するステップは、さらに、前記映像パラメータ拡張情報でシグナリングされるサブレイヤの最大個数が前記映像パラメータセットでシグナリングされるサブレイヤの最大個数に等しいかどうかを表すフラグ情報に基づいて前記第1の映像情報を取得する、請求項3に記載の映像復号化方法。
- 映像を符号化する方法であって、
前記映像に対する複数の時間サブレイヤの最大個数を示す第1の映像情報を決定するステップと、
第2の映像情報に対する複数の時間サブレイヤの個数が前記第1の映像情報により示される前記映像に対する複数の時間サブレイヤの最大個数に等しいと決定された場合、前記第1の映像情報に基づいて、前記映像に適用される最大DPBサイズ情報および最大遅延時間情報を含む前記第2の映像情報を決定するステップと、
現在ブロックの復元ブロックを取得するステップと、
前記復元ブロックを用いて前記現在ブロックの残差ブロックを取得するステップと、
前記第1の映像情報、前記第2の映像情報、および前記残差ブロックを符号化することによる前記残差ブロックに関する情報を含むビットストリームを送信するステップと、を含み、
映像パラメータセットは前記第1の映像情報を含む、映像符号化方法。 - 前記第1の映像情報が存在するか否かを表すフラグ情報を決定するステップをさらに含む、請求項5に記載の映像符号化方法。
- 前記第1の映像情報を決定するステップは、映像パラメータ拡張情報でシグナリングされるサブレイヤの最大個数が映像パラメータセットでシグナリングされるサブレイヤの最大個数とは異なる前記第1の映像情報を決定する、請求項5に記載の映像符号化方法。
- ビットストリームを格納した非一時的コンピュータ読取可能記憶媒体であって、
前記ビットストリームは映像に対する映像符号化方法によって生成されるものであり、
前記方法は、
前記映像に対する複数の時間サブレイヤの最大個数を示す第1の映像情報を決定するステップと、
前記映像に適用される最大DPBサイズ情報および最大遅延時間情報を含む第2の映像情報を決定するステップと、
現在ブロックの残差ブロックに関する情報を取得するステップと、を含み、
前記第2の映像情報に対する複数の時間サブレイヤの個数が前記映像に対する複数の時間サブレイヤの最大個数に等しいと決定された場合、前記第1の映像情報に基づいて前記第2の映像情報が決定され、
前記現在ブロックの前記残差ブロックに関する前記情報は前記残差ブロックを符号化することにより決定され、
映像パラメータセットは前記第1の映像情報を含む、
非一時的コンピュータ読取可能記憶媒体。
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