JP2022511872A - 三角予測におけるマージリストの構成 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、2019年3月8日に出願された米国仮出願第62/816,058号「Merge List Construction in Triangular Prediction」に対する優先権の利益を主張する2019年7月31日に出願された米国特許出願第16/528,019号「Merge List Construction in Triangular Prediction」に対する優先権の利益を主張し、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図2は、本開示の実施形態による通信システム(200)の簡略化されたブロック図を示す。通信システム(200)は、例えばネットワーク(250)を介して互いに通信することができる複数の端末デバイスを含む。例えば、通信システム(200)は、ネットワーク(250)を介して相互接続された第1の対の端末デバイス(210)および(220)を含む。図2の例では、端末デバイス(210)および(220)の第1の対は、データの一方向送信を実行する。例えば、端末デバイス(210)は、ネットワーク(250)を介して他の端末デバイス(220)に送信するために、ビデオデータ(例えば、端末デバイス(210)によってキャプチャされたビデオ画像のストリーム)を符号化し得る。符号化されたビデオデータは、1つまたはそれ以上の符号化ビデオビットストリームの形で送信できる。端末デバイス(220)は、ネットワーク(250)から符号化されたビデオデータを受信し、符号化されたビデオデータを復号してビデオ画像を復元し、復元されたビデオデータに従ってビデオ画像を表示することができる。一方向のデータ送信は、メディアサービング用途などでは一般的であり得る。
1.マージモード
様々な実施形態において、画像は、例えば、ツリー構造ベースの区分方式を使用してブロックに区分化することができる。結果として得られるブロックは、イントラ予測モード、インター予測モード(例えば、マージモード、スキップモード、高度動きベクトル予測(AVMP)モード)などの異なる処理モードで処理することができる。現在のブロックと呼ばれる現在処理されているブロックがマージモードで処理される場合、隣接するブロックを現在のブロックの空間的または時間的近傍から選択することができる。現在のブロックは、選択された隣接ブロックから同じ動きデータのセット(または動き情報と呼ばれる)を共有することによって、選択された隣接ブロックとマージすることができる。このマージモード動作は、隣接するブロックの領域が一緒にマージされ、同じ動きデータのセットを共有することができるように、隣接するブロックのグループにわたって実行することができる。エンコーダからデコーダへの送信中、選択された隣接ブロックの動きデータを示すインデックスは、動きデータのセット全体を送信するのではなく、現在のブロックに対して送信することができる。これにより、動き情報の伝送に用いられるデータ量(ビット)を削減し、符号化効率を向上させることができる。
いくつかの実施形態では、上述のマージ候補リストが拡張され、拡張マージ候補リストがマージモードで使用される。拡張マージ候補リストは、例えば、以下の5種類のマージ候補を、マージ候補の最大許容サイズを順にリストに含めて構成することができる。
1)空間近隣符号化ユニット(CU)からの空間動きベクトル予測子(MVP);
2)コロケートされたCUからの時間MVP;
3)履歴バッファからの履歴ベースのMVP;
4)対ワイズ平均MVP;および
5)0MV。
一実施形態では、拡張マージリスト内の空間マージ候補の導出は、セクションIIで説明した空間マージ候補の導出と同様である。1マージモード。図9は、一実施形態による現在のブロック(910)の空間マージ候補位置を示す。図9に示す候補位置の中から最大4つのマージ候補を選択して導出することができる。導出の順序は、一例ではA1、B1、B0、A0およびB2であり得る。一例では、位置B2は、位置A1、B1、B0、A0のいずれかのCUが利用できない(例えば、別のスライスまたはタイルに属するため)か、またはイントラ符号化されている場合にのみ考慮される。
一実施形態では、1つの時間的候補のみが拡張マージリストに追加される。図11は、一実施形態による、現在の画像(1101)内の現在のブロック(1111)の時間的マージ候補(1131)を導出する例を示す。時間的マージ候補(1131)は、画像(1102)(コロケート画像と呼ばれる)内の現在のブロック(1111)のコロケートブロック(1112)の動きベクトル(1132)をスケーリングすることによって導出される。一例では、同じ場所に配置された画像の参照画像インデックスは、例えばスライスヘッダで明示的にシグナリングされる。一例では、時間的マージ候補(1131)の参照画像インデックスは0に設定される。一実施形態では、スケーリング動作は、画像順序カウント(POC)、Tb(1141)、およびTd(1142)の距離に基づく。例えば、Tb(1141)は、現在のブロック(1111)の参照画像(1103)と現在の画像(1101)との間のPOC距離であると定義され、Td(1142)は、同じ場所に位置するブロック(1112)の参照画像(1104)と同じ場所に位置する画像(1102)との間のPOC距離であると定義される。
いくつかの実施形態では、履歴ベース動きベクトル予測(HMVP)マージ候補は、空間および時間候補動きベクトル予測器(MVP)の後に現在のCUの拡張マージリストに追加される。HMVPでは、以前に符号化されたブロックの動き情報をテーブル(または履歴バッファ)に格納し、現在のCUのMVP候補として使用することができる。このような動き情報は、HMVP候補と呼ばれる。複数のHMVP候補を有するテーブルは、符号化または復号処理中に維持することができる。一例では、新しいCTU行に遭遇したときにテーブルをリセット(空にする)ことができる。サブブロック間符号化されていないCUが存在するときはいつでも、関連する動き情報は、一実施形態では、新しいHMVP候補としてテーブルの最後のエントリに追加され得る。
いくつかの実施形態では、現在のマージ候補リスト内の候補の所定の対を平均化することによって、対ワイズ平均候補を生成することができる。例えば、所定の対は、一実施形態では{(0,1),(0,2),(1,2),(0,3),(1,3),(2,3)}として定義され、番号は、マージ候補リストに対するマージインデックスを示す。例えば、平均化された動きベクトルは、参照画像リストごとに別々に計算される。両方の平均化対象動きベクトルが1つのリストで利用可能である場合、これら2つの動きベクトルは、それらが異なる参照画像を指す場合でも平均化される。1つの動きベクトルのみが利用可能である場合、利用可能な動きベクトルを直接使用することができる。動きベクトルが利用できない場合、一例では、それぞれの対がスキップされる。
いくつかの実施形態では、対ワイズ平均マージ候補が追加された後に拡張マージリストが一杯になっていない場合、マージ候補の最大許容数に達するまで拡張マージリストの最後に0個のMVPが挿入される。
いくつかの実施形態では、インター予測に三角予測モード(TPM)を使用することができる。一実施形態では、TPMは、サイズが8×8サンプル以上であり、スキップまたはマージモードで符号化されるCUに適用される。一実施形態では、これらの条件(サイズが8×8サンプル以上であり、スキップモードまたはマージモードで符号化される)を満たすCUの場合、TPMが適用されるかどうかを示すためにCUレベルフラグがシグナリングされる。
いくつかの実施形態では、符号化ブロックの空間的および時間的に隣接するブロックのセットに基づいて、TPMで処理された符号化ブロックの2つの三角予測ユニットの予測のためのマージ候補リストを構成することができる。そのようなマージ候補リストは、TPM候補リストまたはTPM候補が本明細書に列挙された三角マージモード候補リストと呼ぶことができる。一実施形態では、マージ候補リストは単予測候補リストである。一実施形態では、単予測候補リストは、5つの単予測動きベクトル候補を含む。例えば、5つの単予測動きベクトル候補は、5つの空間的に隣接するブロック(図14では1から5の番号でラベル付けされている)および2つの時間的に同じ場所に位置するブロック(図14では6から7の番号でラベル付けされている)を含む7つの隣接するブロックから導出される。
一実施形態では、CUは、5つのTPM候補を含むTPM(またはマージ)候補リストを有する三角形パーティションモードで符号化される。したがって、各三角PUに5つのマージ候補が使用される場合、CUを予測する40の可能な方法がある。言い換えれば、分割方向とマージ(またはTPM)インデックスの40の異なる組み合わせがあり得る:2(可能な分割方向)×(5(第1の三角予測ユニットの可能なマージインデックス)×5(第2の三角予測ユニットの可能なマージインデックス)-5(第1および第2の予測ユニットの対が同じマージインデックスを共有する場合の可能性の数))。例えば、2つの三角予測ユニットに対して同じマージインデックスが決定された場合、CUは、三角予測モードの代わりに通常のマージモードを使用して処理することができる。
一実施形態では、それぞれの動き情報を使用して各三角予測ユニットを予測した後、2つの三角予測ユニットの2つの予測信号にブレンド処理を適用して、対角または対角エッジの周りのサンプルを導出する。ブレンド処理は、2つの三角予測ユニット間の動きベクトルの差に応じて、2つのグループの重み付け係数を適応的に選択する。一実施形態では、2つの重み付け係数グループは以下の通りである。
混合サンプル値=2/8×P1+6/8×P2、
ここで、P1およびP2は、それぞれの画素におけるサンプル値を表すが、それぞれ第1の三角予測ユニットおよび第2の三角予測ユニットの予測に属する。
混合サンプル値=3/8×P1+5/8×P2、
ここで、P1およびP2は、それぞれの画素におけるサンプル値を表すが、それぞれ第1の三角予測ユニットおよび第2の三角予測ユニットの予測に属する。
いくつかの実施形態では、三角予測ユニットモードは、スキップモードまたはマージモードのCUに適用される。CUのブロックサイズは8×8よりも小さくすることはできない。スキップまたはマージモードで符号化されたCUの場合、CUレベルフラグがシグナリングされて、現在のCUに三角予測ユニットモードが適用されるか否かを示す。一実施形態では、三角予測ユニットモードがCUに適用されると、CUを2つの三角予測ユニットに分割する方向および2つの三角予測ユニットの動きベクトル(またはそれぞれのマージインデックス)を示すテーブルインデックスがシグナリングされる。テーブルインデックスの範囲は0から39までである。図15に記載されているテーブルなどのルックアップテーブルは、テーブルインデックスから分割方向および動きベクトルを導出するために使用される。
前述したように、いくつかの例では、TPM候補リストは、固定数の5つのTMP候補を含み得る。しかしながら、特定の状況下では、複雑さと符号化効率との間のより良いトレードオフを達成するために、TMP候補の最大許容数は柔軟であることが望ましい。したがって、いくつかの実施形態では、TPMを用いてブロックのセットを符号化するためのTPM候補の最大許容数をビットストリームでシグナリングすることができる。例えば、TPM候補の最大許容数は、シーケンスパラメータセット(SPS)、画像パラメータセット(PPS)、スライスヘッダ、タイルヘッダ、タイルグループヘッダなどでシグナリングすることができる。いくつかの実施形態では、TMP候補の最大許容数は、MaxNumTriangleMergeCandによって表される。
MaxNumTriangleMergeCand=MaxNumMergeCand-max_num_merge_cand_minus_max_num_triangle_cand
上記の技法は、コンピュータ可読命令を使用してコンピュータソフトウェアとして実装でき、1つまたはそれ以上のコンピュータ可読媒体に物理的に格納できる。例えば、図19は、開示された主題の特定の実施形態を実装するのに適したコンピュータシステムを示している。
JEM:joint exploration model,共同探索モデル
VVC:versatile video coding
BMS:benchmark set,ベンチマークセット
MV:Motion Vector,動きベクトル
HEVC:High Efficiency Video Coding,高効率ビデオ符号化
SEI:Supplementary Enhancement Information,追加の拡張情報
VUI:Video Usability Information,ビデオのユーザビリティ情報
GOP:Group of Pictures,画像群
TU:Transform Units,変換ユニット
PU:Prediction Units,予測ユニット
CTU:Coding Tree Units,符号化ツリーユニット
CTB:Coding Tree Blocks,符号化ツリーブロック
PB:Prediction Blocks,予測ブロック
HRD:Hypothetical Reference Decoder,仮想参照デコーダ
SNR:Signal Noise Ratio,信号雑音比
CPU:Central Processing Units,中央演算処理装置
GPU:Graphics Processing Units,グラフィックス処理ユニット
CRT:Cathode Ray Tube,ブラウン管
LCD:Liquid-Crystal Display,液晶ディスプレイ
OLED:Organic Light-Emitting Diode,有機発光ダイオード
CD:Compact Disc,コンパクトディスク
DVD:Digital Video Disc,デジタルビデオディスク
ROM:Read-Only Memory,読み取り専用メモリ
RAM:Random Access Memory,ランダムアクセスメモリ
ASIC:Application-Specific Integrated Circuit,特定用途向け集積回路
PLD:Programmable Logic Device,プログラマブルロジックデバイス
LAN:Local Area Network,ローカルエリアネットワーク
GSM:Global System for Mobile communications,グローバル移動体通信システム
LTE:Long-Term Evolution,ロングタームエボリューション
CANBus:Controller Area Network Bus,コントローラエリアネットワークバス
USB:Universal Serial Bus,ユニバーサルシリアルバス
PCI:Peripheral Component Interconnect,周辺構成要素相互接続
FPGA:Field Programmable Gate Areas,フィールドプログラマブルゲートアレイ
SSD:solid-state drive,ソリッドステートドライブ
IC:Integrated Circuit,集積回路
CU:Coding Unit,符号化ユニット
HMVP:History-based MVP,履歴ベースのMVP
MVP:Motion vector predictor,動きベクトル予測器
TMVP:Temporal MVP,時間的MVP
TPM:Triangular prediction mode,三角予測モード
VTM:Versatile test model,汎用試験モデル
102,103,104,105,106 周囲サンプル
200 通信システム
210,220,230,240 端末デバイス
250 通信ネットワーク
300 通信システム
301 ビデオソース
302 ビデオ画像のストリーム
303 ビデオエンコーダ
304 符号化されたビデオデータ(ビデオビットストリーム)
305 ストリーミングサーバ
306,308 クライアントサブシステム
307,309 ビデオデータのコピー
310 ビデオデコーダ
311 ビデオ画像
312 ディスプレイ
313 キャプチャサブシステム
320,330 電子デバイス
401 チャネル
410 ビデオデコーダ
412 レンダリングデバイス
415 バッファメモリ
420 パーサ
421 シンボル
430 電子デバイス
431 受信器
451 スケーラ/逆変換ユニット
452 イントラ画像予測ユニット
453 動き補償予測ユニット
455 集約器
456 ループフィルタユニット
457 参照画像メモリ
458 画像バッファ
501 ビデオソース
503 ビデオエンコーダ
520 電子デバイス
530 ソースコーダ
532 符号化エンジン
533 ローカルビデオデコーダ
534 参照画像メモリ
535 予測器
540 送信器
543 符号化されたビデオシーケンス
545 エントロピーコーダ
550 コントローラ
560 通信チャネル
603 ビデオエンコーダ
621 総合コントローラ
622 イントラエンコーダ
623 残差計算器
624 残差エンコーダ
625 エントロピーエンコーダ
626 スイッチ
628 残差デコーダ
630 インターエンコーダ
710 ビデオデコーダ
771 エントロピーデコーダ
772 イントラデコーダ
773 残差デコーダ
774 再構成モジュール
780 インターデコーダ
810 現在のブロック
910 現在のブロック
1101 現在の画像
1102 同じ場所に位置する画像
1103,1104 参照画像
1111 現在のブロック
1112 同じ場所に位置するブロック(コロケートブロック)
1131 時間的マージ候補
1132 動きベクトル
1210 現在のブロック
1310 第1のCU
1320 第2のCU
1800 処理
1901 キーボード
1902 マウス
1903 トラックパッド
1905 ジョイスティック
1906 マイク
1907 スキャナ
1908 カメラ
1909 スピーカ
1910 タッチスクリーン
1920 CD/DVD ROM/RW
1921 光学メディア
1922 サムドライブ
1923 ソリッドステートドライブ
1940 コア
1941 中央処理装置(CPU)
1942 グラフィックス処理装置(GPU)
1943 フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)
1944 アクセラレータ
1945 読み取り専用メモリ(ROM)
1946 ランダムアクセスメモリ(RAM)
1947 コア内部大容量記憶装置
1948 システムバス
1949 周辺バス
Claims (20)
- デコーダにおけるビデオ復号の方法であって、
符号化ビデオビットストリーム内の第1の構文要素を受信するステップであって、前記第1の構文要素は、前記符号化ビデオビットストリーム内の符号化ブロックのセット内のマージ候補の最大許容数を示す、ステップと、
第2の構文要素が受信された場合、前記第2の構文要素に基づいて前記符号化ブロックのセットに対する三角予測モード(TPM)候補の最大許容数を設定し、そうでない場合、前記第1の構文要素に基づいて前記TPM候補の最大許容数を設定するステップと、
前記符号化ブロックのセット内の現在の符号化ブロックが三角予測モードで符号化される場合、TPM候補の数に基づいて前記現在の符号化ブロックの三角予測候補リストを構成するステップであって、前記三角予測候補リスト上の前記TPM候補の数が前記TPM候補の最大許容数以下である、ステップと
を含む方法。 - 前記マージ候補の最大許容数が2以上であることを前記第1の構文要素が示す場合にのみ、前記第2の構文要素を受信するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第2の構文要素が受信されない場合、前記TPM候補の最大許容数が0に設定される、請求項1に記載の方法。
- 前記符号化ビデオビットストリーム内の第3の構文要素を受信するステップであって、前記第3のインジケータが、前記マージ候補の最大許容数と前記TPM候補の最大許容数との間の差を示す、ステップと、
前記第1の構文要素および前記第3の構文要素に基づいて前記TPM候補の最大許容数を決定するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記TPM候補の最大許容数は、前記マージ候補の最大許容数と前記TPM候補の最大許容数との前記差を前記マージ候補の最大許容数から減算することによって決定される、請求項4に記載の方法。
- 前記TPM候補の最大許容数が前記マージ候補の最大許容数以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の構文要素が受信されない場合、前記TPM候補の最大許容数は、前記マージ候補の最大許容数に設定される、請求項1に記載の方法。
- 前記TPM候補の最大許容数は、0に等しいか、または2から前記マージ候補の最大許容数までの整数である、請求項4に記載の方法。
- 前記マージ候補の最大許容数と前記TPM候補の最大許容数との差を示す第3の構文要素が受信されない場合、前記TPM候補の最大許容数は0であると決定され、前記三角予測モードは前記符号化ブロックのセットに適用されない、請求項1に記載の方法。
- 前記現在の符号化ブロックは、前記TPM候補の最大許容数が所定数N以上である場合にのみ前記三角予測モードで符号化され、Nは正の整数である、請求項1に記載の方法。
- 前記TPM候補の最大許容数が0よりも大きい場合、前記三角予測候補リストの第1のインデックスを示す第4の構文要素および前記三角予測候補リストの第2のインデックスを示す第5の構文要素を受信するステップであって、
前記第1のインデックスの最大数は、前記TPM候補の最大許容数から1を引いたものに等しく、
前記第2のインデックスの最大数は、前記TPM候補の最大許容数から2を引いたものに等しい、ステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 符号化ビデオビットストリーム内の第1の構文要素を受信することであって、前記第1の構文要素は、前記符号化ビデオビットストリーム内の符号化ブロックのセット内のマージ候補の最大許容数を示す、ことと、
第2の構文要素が受信された場合、前記第2の構文要素に基づいて前記符号化ブロックのセットに対する三角予測モード(TPM)候補の最大許容数を設定し、そうでない場合、前記第1の構文要素に基づいて前記TPM候補の最大許容数を設定することと、
前記符号化ブロックのセット内の現在の符号化ブロックが三角予測モードで符号化される場合、TPM候補の数に基づいて前記現在の符号化ブロックの三角予測候補リストを構成することであって、前記三角予測候補リスト上の前記TPM候補の数が前記TPM候補の最大許容数以下である、ことと
を行うように構成された処理回路
を備える装置。 - 前記処理回路は、前記マージ候補の最大許容数が2以上であることを前記第1の構文要素が示す場合にのみ、前記第2の構文要素を受信するようにさらに構成される、請求項12に記載の装置。
- 前記第2の構文要素が受信されない場合、前記TPM候補の最大許容数が0に設定される、請求項12に記載の装置。
- 前記処理回路は、
前記符号化ビデオビットストリーム内の第3の構文要素を受信することであって、前記第3のインジケータが、前記マージ候補の最大許容数と前記TPM候補の最大許容数との間の差を示す、ことと、
前記第1の構文要素および前記第3の構文要素に基づいて前記TPM候補の最大許容数を決定することと
を行うようにさらに構成される、請求項12に記載の装置。 - 前記TPM候補の最大許容数は、前記マージ候補の最大許容数と前記TPM候補の最大許容数との前記差を前記マージ候補の最大許容数から減算することによって決定される、請求項15に記載の装置。
- 前記TPM候補の最大許容数は、0に等しいか、または2から前記マージ候補の最大許容数までの整数である、請求項15に記載の装置。
- 前記マージ候補の最大許容数と前記TPM候補の最大許容数との差を示す第3の構文要素が受信されない場合、前記TPM候補の最大許容数は0であると決定され、前記三角予測モードは前記符号化ブロックのセットに適用されない、請求項12に記載の装置。
- 前記TPM候補の最大許容数が0よりも大きい場合、
前記処理回路は、前記三角予測候補リストの第1のインデックスを示す第4の構文要素および前記三角予測候補リストの第2のインデックスを示す第5の構文要素を受信することであって、
前記第1のインデックスの最大数は、前記TPM候補の最大許容数から1を引いたものに等しく、
前記第2のインデックスの最大数は、前記TPM候補の最大許容数から2を引いたものに等しい、こと
を行うようにさらに構成される、請求項12に記載の装置。 - ビデオ復号のためにコンピュータによって実行されると、前記コンピュータに方法を実行させる命令を記憶した非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
符号化ビデオビットストリーム内の第1の構文要素を受信するステップであって、前記第1の構文要素は、前記符号化ビデオビットストリーム内の符号化ブロックのセット内のマージ候補の最大許容数を示す、ステップと、
第2の構文要素が受信された場合、前記第2の構文要素に基づいて前記符号化ブロックのセットに対する三角予測モード(TPM)候補の最大許容数を設定し、そうでない場合、前記第1の構文要素に基づいて前記TPM候補の最大許容数を設定するステップと、
前記符号化ブロックのセット内の現在の符号化ブロックが三角予測モードで符号化される場合、TPM候補の数に基づいて前記現在の符号化ブロックの三角予測候補リストを構成するステップであって、前記三角予測候補リスト上の前記TPM候補の数が前記TPM候補の最大許容数以下である、ステップと
を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
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