JP2022539316A - ビデオコーディングにおける簡略化されたイントラクロマモードコーディング - Google Patents

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Abstract

本開示は、クロマイントラ予測モードでビデオデータを符号化および復号するためのビデオ符号化およびビデオ復号技法について説明する。本技法は、符号化および復号プロセスの態様を簡略化することによって、ならびに符号化および復号のために使用される2値化テーブルの数を低減することによって、符号化および復号プロセスを改善し得る。その上、2値化テーブル数を低減することは、ビデオ符号化または復号プロセスを実施するためにエンコーダデバイスまたはデコーダデバイスにおいて必要とされるメモリの量を低減し得る。

Description

[0001] 本出願は、その各々の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、2019年6月25日に出願された米国仮特許出願第62/866,445号、および2019年7月8日に出願された米国仮特許出願第62/871,548の利益を主張する、2020年4月22日に出願された米国特許出願第16/855,462号の優先権を主張する。
[0002] 本開示は、ビデオ符号化(video encoding)およびビデオ復号(video decoding)に関する。
[0003] デジタルビデオ能力は、デジタルテレビジョン、デジタルダイレクトブロードキャストシステム、ワイヤレスブロードキャストシステム、携帯情報端末(PDA)、ラップトップまたはデスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、電子ブックリーダー、デジタルカメラ、デジタル記録デバイス、デジタルメディアプレーヤ、ビデオゲームデバイス、ビデオゲームコンソール、セルラーまたは衛星無線電話、いわゆる「スマートフォン」、ビデオ遠隔会議デバイス、ビデオストリーミングデバイスなどを含む、広範囲にわたるデバイスに組み込まれ得る。デジタルビデオデバイスは、MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4、Part10,アドバンストビデオコーディング(AVC)、ITU-T H.265/高効率ビデオコーディング(HEVC)によって定義された規格、およびそのような規格の拡張に記載されているビデオコーディング技法など、ビデオコーディング技法を実装する。ビデオデバイスは、そのようなビデオコーディング技法を実装することによって、デジタルビデオ情報をより効率的に送信、受信、符号化、復号、および/または記憶し得る。
[0004] ビデオコーディング技法は、ビデオシーケンスに固有の冗長性を低減または除去するための空間(ピクチャ(picture)内)予測および/または時間(ピクチャ間)予測を含む。ブロックベースのビデオコーディングでは、ビデオスライス(たとえば、ビデオピクチャまたはビデオピクチャの一部分)が、コーディングツリーユニット(CTU:coding tree unit)、コーディングユニット(CU)および/またはコーディングノードと呼ばれることもある、ビデオブロックに区分され得る。ピクチャのイントラコード化(I)スライス中のビデオブロックは、同じピクチャ中の隣接ブロック中の参照サンプルに対する空間予測を使用して符号化される。ピクチャのインターコード化(PまたはB)スライス中のビデオブロックは、同じピクチャ中の隣接ブロック中の参照サンプルに対する空間予測、または他の参照ピクチャ中の参照サンプルに対する時間予測を使用し得る。ピクチャはフレームと呼ばれることがあり、参照ピクチャは参照フレームと呼ばれることがある。
[0005] 概して、本開示は、いわゆる「クロマイントラ予測モード(chroma intra prediction mode)」でビデオデータ(video data)を符号化および復号するためのビデオ符号化およびビデオ復号技法について説明する。本技法は、符号化および復号プロセスの態様を簡略化することによって、ならびに符号化および復号のために使用される2値化テーブル(binarization table)の数を低減することによって、符号化および復号プロセスを改善し得る。その上、2値化テーブル数を低減することは、ビデオ符号化または復号プロセスを実施するためにエンコーダデバイス(encoder device)またはデコーダデバイス(decoder device)において必要とされるメモリの量(the amount of memory)を低減し得る。本技法は、1つまたは複数のビデオ圧縮規格に適用可能であり得、詳細には、多用途ビデオコーディング(VVC:Versatile Video Coding)とも呼ばれる、ITU-T H.266規格に適用可能であり得る。
[0006] VVCのいくつかのテストモデルによれば、クロマブロック(chroma block)を符号化および復号するために、線形モデル(LM:linear model)モードが使用され得る。LMモードは、本明細書ではLMイントラ予測モードと呼ばれることもある。その上、VVCのいくつかのテストモデルによれば、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示すために、シンタックス要素(syntax element)が使用され得る。これらのテストモデルによれば、LMモードが無効にされる場合、ブロックのために使用されるクロマイントラ予測コーディングモードを識別するために、インデックスの第1のセットが使用されるが、LMモードが有効にされる場合、(第1のセットとは異なる)インデックスの第2のセットが使用され得る。その上、これらの2つの状況を扱うために、2つの異なる2値化テーブルが使用され得る。
[0007] イントラコーディングモードを識別するためのインデックスの2つの異なるセットの使用と2つの異なる2値化テーブルの使用とは両方とも、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMイントラ予測モードが無効にされるかどうかを示すためのシンタックス要素を使用するVVCのそのようなテストモデルから生じ得る問題であり、これは、符号化および復号プロセスにおける複雑さを引き起こすことがあり、2つの2値化テーブルを記憶するために追加のメモリを必要とし得る。本開示の技法は、イントラモード識別のために使用され得るインデックスの共通セットを定義することによって、これらの問題に対処し、それにより、LMモードが有効にされるときおよびLMモードが無効にされるときに通常ならば必要とされ得るインデックスの2つの異なるセットをなくすことができる。さらに、本開示の技法は、イントラコーディングモードシグナリングに関連付けられたすべての状況のために使用され得る共通の2値化テーブルを定義する、これらの問題に対処し、それにより、2値化テーブル数を2つから1つに低減し得、これは、符号化および復号プロセスのためにエンコーダおよびデコーダにおいて必要とされるメモリの量を低減することができる。
[0008] 一例では、本開示は、ビデオデータを復号する方法について説明する。本方法は、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素(first syntax element)を復号することと、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックス(chroma prediction mode index)を示す第2のシンタックス要素(second syntax element)を復号することと、クロマイントラ予測インデックス(chroma intra prediction index)に基づいてクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することとを含み得る。クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することは、クロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスが特定の値(particular value)に等しいことに基づいて、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロック(collocated luma block)から継承(inherit)されると決定することを備え得、ここにおいて、コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。本方法は、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードに基づいて、クロマブロックを復号することをさらに含み得る。
[0009] 別の例では、この本開示は、ビデオデータを符号化する方法について説明する。本方法は、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を符号化することと、ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することと、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定することとを含み得る。クロマイントラ予測モードインデックスを決定することは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択することを含み得、ここにおいて、コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。本方法は、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化することをさらに含み得る。
[0010] 別の例では、本開示は、ビデオデータを記憶するように構成されたメモリと、処理回路とを含むビデオ復号デバイスについて説明する。処理回路は、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を復号することと、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を復号することと、クロマイントラ予測インデックスに基づいてクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することとを行うように構成され得る。クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定するために、処理回路は、クロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスが特定の値に等しいことに基づいて、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されると決定するように構成され得、ここにおいて、コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。処理回路は、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードに基づいて、クロマブロックを復号し得る。
[0011] 別の例では、本開示は、ビデオデータを記憶するように構成されたメモリと、処理回路とを含むビデオ符号化デバイスについて説明する。処理回路は、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を符号化することと、ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することと、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定することとを行うように構成され得る。クロマイントラ予測モードインデックスを決定するために、処理回路は、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択するように構成され得、ここにおいて、コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。処理回路は、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化し得る。
[0012] 別の例では、本開示は、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を復号するための手段と、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を復号するための手段と、クロマイントラ予測インデックスに基づいてクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定するための手段とを備えるビデオ復号デバイスについて説明する。クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することは、クロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスが特定の値に等しいことに基づいて、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されると決定することを備え得、ここにおいて、コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。本デバイスは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードに基づいて、クロマブロックを復号するための手段をも含み得る。
[0013] 別の例では、本開示は、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を符号化するための手段と、ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定するための手段と、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定するための手段とを備えるビデオ符号化デバイスについて説明する。クロマイントラ予測モードインデックスを決定することは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択することを備え得、ここにおいて、コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。本デバイスは、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化するための手段をも含み得る。
[0014] 別の例では、本開示は、命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体(computer-readable storage medium)であって、命令は、実行されたとき、ビデオ復号デバイスの1つまたは複数のプロセッサに、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を復号することと、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を復号することと、クロマイントラ予測インデックスに基づいてクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することとを行わせる、コンピュータ可読記憶媒体について説明する。クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することは、クロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスが特定の値に等しいことに基づいて、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されると決定することを備え得、ここにおいて、コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。命令は、1つまたは複数のプロセッサに、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードに基づいて、クロマブロックを復号することをも行わせ得る。
[0015] 別の例では、本開示は、命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、命令は、実行されたとき、ビデオ符号化デバイスの1つまたは複数のプロセッサに、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を符号化することと、ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することと、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定することとを行わせる、コンピュータ可読記憶媒体について説明する。クロマイントラ予測モードインデックスを決定することは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択することを備え得、ここにおいて、コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。命令は、1つまたは複数のプロセッサに、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化することをも行わせ得る。
[0016] 1つまたは複数の例の詳細が添付の図面および以下の説明に記載される。他の特徴、目的、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになろう。
[0017] 本開示の技法を実施し得る例示的なビデオ符号化および復号システムを示すブロック図。 [0018] 例示的なクワッドツリーバイナリツリー(QTBT:quadtree binary tree)構造を示す概念図。 対応するコーディングツリーユニット(CTU)を示す概念図。 [0019] 本開示の技法を実施し得る例示的なビデオエンコーダを示すブロック図。 [0020] 本開示の技法を実施し得る例示的なビデオデコーダを示すブロック図。 [0021] 例示的な通常のイントラ予測モードを示す概念図。 [0022] 線形モデル(LM)予測モードに関係するパラメータを導出するためのサンプルロケーションを示す概念図。 [0023] 本開示の1つまたは複数の技法による、矩形部分が、sps_cclm_enabled_flagが0に等しいときの分岐を示し、これがシグナリングツリーの分岐である、クロマコーディングのためのシグナルツリーを示す図。 [0024] 現在ブロックを符号化するための例示的な方法を示すフローチャート。 [0025] ビデオデータの現在ブロックを復号するための例示的な方法を示すフローチャート。 [0026] 本開示による、例示的な符号化方法を示すフローチャート。 [0027] 本開示による、例示的な復号方法を示すフローチャート。
[0028] 本開示は、いわゆる「クロマイントラ予測モード」でビデオデータを符号化および復号するためのビデオ符号化およびビデオ復号技法について説明する。本技法は、符号化および復号プロセスの態様を簡略化することによって、ならびに符号化および復号のために使用される2値化テーブルの数を低減することによって、符号化および復号プロセスを改善し得る。特に、本技法は、線形モデル(LM)モードが有効にされるときの第1の2値化テーブルと、LMモードが無効にされるときの第2の2値化テーブルとの必要をなくし得る。代わりに、2つの2値化テーブルを置き換えるために、統合された2値化テーブルが使用され得る。2値化テーブル数を低減することによって得、本技法は、ビデオ符号化または復号プロセスを実施するためにエンコーダデバイスまたはデコーダデバイスにおいて必要とされるメモリの量を低減するように働き得、ならびにビデオ符号化または復号プロセスを実装するハードウェアの物理的複雑さを潜在的に低減する。本技法は、1つまたは複数のビデオ圧縮規格に適用可能であり得、詳細には、多用途ビデオコーディング(VVC)とも呼ばれる、ITU-T H.266規格に適用可能であり得る。
[0029] VVCのいくつかのテストモデルによれば、クロマブロックを符号化および復号するために、LMモードが使用され得る。その上、VVCのいくつかのテストモデルによれば、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示すために、シンタックス要素が使用され得る。これらのテストモデルによれば、LMモードが無効にされる場合、ブロックのために使用されるクロマイントラ予測コーディングモードを識別するために、インデックスの第1のセットが使用されるが、LMモードが有効にされる場合、(第1のセットとは異なる)インデックスの第2のセットが使用され得る。その上、これらの2つの状況を扱うために、2つの異なる2値化テーブルが使用され得る。
[0030] イントラコーディングモードを識別するためのインデックスの2つの異なるセットの使用と2つの異なる2値化テーブルの使用とは両方とも、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示すためのシンタックス要素を使用するVVCのそのようなテストモデルから生じ得る問題であり、これは、符号化および復号プロセスにおける複雑さを引き起こすことがあり、2つの2値化テーブルを記憶するために追加のメモリを必要とし得る。本開示の技法は、イントラモード識別のために使用され得るインデックスの共通セットを定義することによって、これらの問題に対処し、それにより、LMモードが有効にされるときおよびLMモードが無効にされるときに通常ならば必要とされ得るインデックスの2つの異なるセットをなくし得る。さらに、本開示の技法は、イントラコーディングモードシグナリングに関連付けられたすべての状況のために使用され得る共通の2値化テーブルを定義する、これらの問題に対処し、それにより、2値化テーブル数を2つから1つに低減し得、これは、符号化および復号プロセスのためにエンコーダおよびデコーダにおいて必要とされるメモリの量を低減することができ、ならびに符号化および復号プロセスを実装するデバイスの物理的複雑度を潜在的に低減する。
[0031] 2つの2値化テーブルをなくし、それらを1つの統合された2値化テーブルと置き換えることによって、モードインデックス(mode index)は、LMモードが無効にされるときの状況に対してLMモードが有効にされるときの状況について一致させられ得る。そのような簡略化およびメモリ低減の利点は、圧縮に対する悪影響なしに、ならびに符号化およびコーディング効率に対する悪影響なしに実現され得る。
[0032] 図1は、本開示の技法を実施し得る例示的なビデオ符号化および復号システム100を示すブロック図である。本開示の技法は、概して、ビデオデータをコーディング(符号化および/または復号)することを対象とする。概して、ビデオデータは、ビデオを処理するための任意のデータを含む。したがって、ビデオデータは、生の符号化されていないビデオ、符号化されたビデオ、復号された(たとえば、再構築された)ビデオ、およびシグナリングデータなどのビデオメタデータを含み得る。
[0033] 図1に示されているように、システム100は、この例では、宛先デバイス116によって復号および表示されるべき符号化されたビデオデータを提供するソースデバイス102を含む。特に、ソースデバイス102は、コンピュータ可読媒体110を介して宛先デバイス116にビデオデータを提供する。ソースデバイス102と宛先デバイス116とは、デスクトップコンピュータ、ノートブック(すなわち、ラップトップ)コンピュータ、タブレットコンピュータ、セットトップボックス、スマートフォンのような電話ハンドセット、テレビジョン、カメラ、ディスプレイデバイス、デジタルメディアプレーヤ、ビデオゲームコンソール、ビデオストリーミングデバイスなどを含む、広範囲にわたるデバイスのいずれかを含み得る。いくつかの場合には、ソースデバイス102と宛先デバイス116とは、ワイヤレス通信のために装備され得、したがって、ワイヤレス通信デバイスと呼ばれることがある。
[0034] 図1の例では、ソースデバイス102は、ビデオソース104と、メモリ106と、ビデオエンコーダ200と、出力インターフェース108とを含む。宛先デバイス116は、入力インターフェース122と、ビデオデコーダ300と、メモリ120と、ディスプレイデバイス118とを含む。本開示によれば、ソースデバイス102のビデオエンコーダ200および宛先デバイス116のビデオデコーダ300は、簡略化されたイントラクロマモードコーディングのための技法を適用するように構成され得る。したがって、ソースデバイス102はビデオ符号化デバイスの一例を表し、宛先デバイス116はビデオ復号デバイスの一例を表す。他の例では、ソースデバイスと宛先デバイスとは、他の構成要素または配置を含み得る。たとえば、ソースデバイス102は、外部カメラなどの外部ビデオソースからビデオデータを受信し得る。同様に、宛先デバイス116は、一体型ディスプレイデバイスを含むのではなく、外部ディスプレイデバイスとインターフェースし得る。
[0035] 図1に示されているシステム100は一例にすぎない。概して、いかなるデジタルビデオ符号化および/または復号デバイスも、簡略化されたイントラクロマモードコーディングのための技法を実施し得る。ソースデバイス102と宛先デバイス116とは、ソースデバイス102が宛先デバイス116への送信のためにコーディングされたビデオデータを生成するようなコーディングデバイスの例にすぎない。本開示は、「コーディング」デバイスを、データのコーディング(符号化および/または復号)を実施するデバイスとして参照する。したがって、ビデオエンコーダ200およびビデオデコーダ300は、コーディングデバイス、特に、それぞれビデオエンコーダおよびビデオデコーダの例を表す。いくつかの例では、デバイス102、116は、デバイス102、116の各々がビデオ符号化および復号構成要素を含むように、実質的に対称的に動作し得る。したがって、システム100は、たとえば、ビデオストリーミング、ビデオ再生、ビデオブロードキャスティング、またはビデオテレフォニーのための、ビデオデバイス102とビデオデバイス116との間の一方向または双方向のビデオ送信をサポートし得る。
[0036] 概して、ビデオソース104は、ビデオデータ(すなわち、生の符号化されていないビデオデータ)のソースを表し、ビデオデータの連続的な一連のピクチャ(「フレーム」とも呼ばれる)をビデオエンコーダ200に提供し、ビデオエンコーダ200は、ピクチャのためにデータを符号化する。ソースデバイス102のビデオソース104は、ビデオカメラ、以前にキャプチャされた生のビデオを含んでいるビデオアーカイブ、および/またはビデオコンテンツプロバイダからビデオを受信するためのビデオフィードインターフェースなど、ビデオキャプチャデバイスを含み得る。さらなる代替として、ビデオソース104は、ソースビデオとして、コンピュータグラフィックスベースのデータ、またはライブビデオとアーカイブビデオとコンピュータ生成されたビデオとの組合せを生成し得る。各場合において、ビデオエンコーダ200は、キャプチャされたビデオデータ、プリキャプチャされたビデオデータ、またはコンピュータ生成されたビデオデータを符号化する。ビデオエンコーダ200は、ピクチャを、(「表示順序」と呼ばれることがある)受信順序から、コーディングのためのコーディング順序に並べ替え得る。ビデオエンコーダ200は、符号化されたビデオデータを含むビットストリームを生成し得る。ソースデバイス102は、次いで、たとえば、宛先デバイス116の入力インターフェース122による受信および/または取出しのために、出力インターフェース108を介して符号化されたビデオデータをコンピュータ可読媒体110上に出力し得る。
[0037] ソースデバイス102のメモリ106と、宛先デバイス116のメモリ120とは、汎用メモリを表す。いくつかの例では、メモリ106、120は、生のビデオデータ、たとえば、ビデオソース104からの生のビデオ、およびビデオデコーダ300からの生の復号されたビデオデータを記憶し得る。追加または代替として、メモリ106、120は、たとえば、それぞれ、ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とによって実行可能なソフトウェア命令を記憶し得る。メモリ106およびメモリ120は、この例では、ビデオエンコーダ200およびビデオデコーダ300とは別個に示されているが、ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは、機能的に同様のまたは等価な目的で内部メモリをも含み得ることを理解されたい。さらに、メモリ106、120は、符号化されたビデオデータ、たとえば、ビデオエンコーダ200からの出力、およびビデオデコーダ300への入力を記憶し得る。いくつかの例では、メモリ106、120の部分は、たとえば、生の復号および/または符号化されたビデオデータを記憶するために、1つまたは複数のビデオバッファとして割り振られ得る。
[0038] コンピュータ可読媒体110は、ソースデバイス102から宛先デバイス116に符号化されたビデオデータを移送することが可能な任意のタイプの媒体またはデバイスを表し得る。一例では、コンピュータ可読媒体110は、ソースデバイス102が、たとえば、無線周波数ネットワークまたはコンピュータベースのネットワークを介して、符号化されたビデオデータを宛先デバイス116にリアルタイムで直接送信することを可能にするための通信媒体を表す。出力インターフェース108は、符号化されたビデオデータを含む送信信号を変調し得、入力インターフェース122は、ワイヤレス通信プロトコルなどの通信規格に従って、受信された送信信号を復調し得る。通信媒体は、無線周波数(RF)スペクトルまたは1つまたは複数の物理伝送線路など、任意のワイヤレスまたはワイヤード通信媒体を含み得る。通信媒体は、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、またはインターネットなどのグローバルネットワークなど、パケットベースネットワークの一部を形成し得る。通信媒体は、ルータ、スイッチ、基地局、またはソースデバイス102から宛先デバイス116への通信を容易にするために有用であり得る任意の他の機器を含み得る。
[0039] いくつかの例では、コンピュータ可読媒体110はストレージデバイス112を含み得る。ソースデバイス102は、出力インターフェース108からストレージデバイス112に符号化されたデータを出力し得る。同様に、宛先デバイス116は、入力インターフェース122を介してストレージデバイス112から符号化されたデータにアクセスし得る。ストレージデバイス112は、ハードドライブ、Blu-ray(登録商標)ディスク、DVD、CD-ROM、フラッシュメモリ、揮発性または不揮発性メモリ、あるいは符号化されたビデオデータを記憶するための任意の他の好適なデジタル記憶媒体など、様々な分散されたまたはローカルにアクセスされるデータ記憶媒体のいずれかを含み得る。
[0040] いくつかの例では、コンピュータ可読媒体110は、ソースデバイス102によって生成された符号化されたビデオデータを記憶し得るファイルサーバ114または別の中間ストレージデバイスを含み得る。ソースデバイス102は、ソースデバイス102によって生成された符号化されたビデオを記憶し得るファイルサーバ114または別の中間ストレージデバイスに符号化されたビデオデータを出力し得る。宛先デバイス116は、ストリーミングまたはダウンロードを介してファイルサーバ114からの記憶されたビデオデータにアクセスし得る。ファイルサーバ114は、符号化されたビデオデータを記憶し、その符号化されたビデオデータを宛先デバイス116に送信することが可能な任意のタイプのサーバデバイスであり得る。ファイルサーバ114は、(たとえば、ウェブサイトのための)ウェブサーバ、ファイル転送プロトコル(FTP)サーバ、コンテンツ配信ネットワークデバイス、またはネットワーク接続ストレージ(NAS)デバイスを表し得る。宛先デバイス116は、インターネット接続を含む、任意の標準のデータ接続を通してファイルサーバ114から符号化されたビデオデータにアクセスし得る。これは、ファイルサーバ114に記憶された符号化されたビデオデータにアクセスするのに好適であるワイヤレスチャネル(たとえば、Wi-Fi(登録商標)接続)、ワイヤード接続(たとえば、デジタル加入者回線(DSL)、ケーブルモデムなど)、またはその両方の組合せを含み得る。ファイルサーバ114および入力インターフェース122は、ストリーミング送信プロトコル、ダウンロード送信プロトコル、またはそれらの組合せに従って動作するように構成され得る。
[0041] 出力インターフェース108と入力インターフェース122とは、ワイヤレス送信機/受信機、モデム、ワイヤードネットワーキング構成要素(たとえば、イーサネット(登録商標)カード)、様々なIEEE802.11規格のいずれかに従って動作するワイヤレス通信構成要素、または他の物理的構成要素を表し得る。出力インターフェース108と入力インターフェース122とがワイヤレス構成要素を含む例では、出力インターフェース108と入力インターフェース122とは、4G、4G-LTE(登録商標)(ロングタームエボリューション)、LTEアドバンスト、5Gなど、セルラー通信規格に従って、符号化されたビデオデータなどのデータを転送するように構成され得る。出力インターフェース108がワイヤレス送信機を含むいくつかの例では、出力インターフェース108と入力インターフェース122とは、IEEE802.11仕様、IEEE802.15仕様(たとえば、ZigBee(登録商標))、Bluetooth(登録商標)規格など、他のワイヤレス規格に従って、符号化されたビデオデータなどのデータを転送するように構成され得る。いくつかの例では、ソースデバイス102および/または宛先デバイス116は、それぞれのシステムオンチップ(SoC)デバイスを含み得る。たとえば、ソースデバイス102は、ビデオエンコーダ200および/または出力インターフェース108に帰属する機能を実施するためのSoCデバイスを含み得、宛先デバイス116は、ビデオデコーダ300および/または入力インターフェース122に帰属する機能を実施するためのSoCデバイスを含み得る。
[0042] 本開示の技法は、オーバージエアテレビジョン放送、ケーブルテレビジョン送信、衛星テレビジョン送信、動的適応ストリーミングオーバーHTTP(DASH)などのインターネットストリーミングビデオ送信、データ記憶媒体上に符号化されたデジタルビデオ、データ記憶媒体に記憶されたデジタルビデオの復号、または他の適用例など、様々なマルチメディア適用例のいずれかをサポートするビデオコーディングに適用され得る。
[0043] 宛先デバイス116の入力インターフェース122は、コンピュータ可読媒体110(たとえば、通信媒体、ストレージデバイス112、ファイルサーバ114など)から符号化されたビデオビットストリームを受信する。符号化されたビデオビットストリームは、ビデオブロックまたは他のコーディングされたユニット(たとえば、スライス、ピクチャ、ピクチャグループ、シーケンスなど)の特性および/または処理を記述する値を有するシンタックス要素など、ビデオデコーダ300によっても使用される、ビデオエンコーダ200によって定義されるシグナリング情報を含み得る。ディスプレイデバイス118は、復号されたビデオデータの復号されたピクチャをユーザに表示する。ディスプレイデバイス118は、陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ、または別のタイプのディスプレイデバイスなど、様々なディスプレイデバイスのいずれかを表し得る。
[0044] 図1には示されていないが、いくつかの例では、ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは各々、オーディオエンコーダおよび/またはオーディオデコーダと統合され得、共通のデータストリーム中にオーディオとビデオの両方を含む多重化ストリームをハンドリングするために、適切なMUX-DEMUXユニット、あるいは他のハードウェアおよび/またはソフトウェアを含み得る。適用可能な場合、MUX-DEMUXユニットはITU H.223マルチプレクサプロトコル、またはユーザデータグラムプロトコル(UDP)などの他のプロトコルに準拠し得る。
[0045] ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは各々、1つまたは複数のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、ディスクリート論理、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアなど、様々な好適なエンコーダおよび/またはデコーダ回路のいずれか、あるいはそれらの任意の組合せとして実装され得る。本技法が部分的にソフトウェアで実装されるとき、デバイスは、好適な非一時的コンピュータ可読媒体にソフトウェアの命令を記憶し、本開示の技法を実施するために1つまたは複数のプロセッサを使用してその命令をハードウェアで実行し得る。ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300との各々は、1つまたは複数のエンコーダまたはデコーダ中に含まれ得、そのいずれも、それぞれのデバイスにおいて複合エンコーダ/デコーダ(コーデック)の一部として統合され得る。ビデオエンコーダ200および/またはビデオデコーダ300を含むデバイスは、集積回路、マイクロプロセッサ、および/またはセルラー電話などのワイヤレス通信デバイスを含み得る。
[0046] ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは、高効率ビデオコーディング(HEVC)とも呼ばれるITU-T H.265、あるいはマルチビューおよび/またはスケーラブルビデオコーディング拡張などのそれらの拡張など、ビデオコーディング規格に従って動作し得る。代替的に、ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは、ジョイント探査テストモデル(JEM)、または汎用ビデオコーディング(VVC)とも呼ばれるITU-T H.266など、他のプロプライエタリまたは業界規格に従って動作し得る。VVC規格の最近のドラフトは、Brossら、「Versatile Video Coding (Draft 5)」、ITU-T SG16 WP3およびISO/IEC JTC1/SC29/WG11のジョイントビデオエキスパートチーム(JVET)、第14回会合、ジュネーブ、スイス、2019年3月19~27日、JVET-N1001-v8(以下、「VVCドラフト5」)に記載されている。J.Chen、Y.Ye、S.Kim、「Algorithm description for Versatile Video Coding and Test Model 5 (VTM5)」、第14回JVET会合、ジュネーブ、スイス、2019年3月、JVET-N1002(以下、「VTM5」)は、VVCのためのテストモデルである。ただし、本開示の技法は、いかなる特定のコーディング規格にも限定されない。
[0047] 概して、ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは、ピクチャのブロックベースのコーディングを実施し得る。「ブロック」という用語は、概して、処理されるべき(たとえば、符号化されるべき、復号されるべき、あるいは符号化および/または復号プロセスにおいて他の方法で使用されるべき)データを含む構造を指す。たとえば、ブロックは、ルミナンスおよび/またはクロミナンスデータのサンプルの2次元行列を含み得る。概して、ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは、YUV(たとえば、Y、Cb、Cr)フォーマットで表されるビデオデータをコーディングし得る。すなわち、ピクチャのサンプルのために赤色、緑色、および青色(RGB)データをコーディングするのではなく、ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは、ルミナンス成分とクロミナンス成分とをコーディングし得、ここで、クロミナンス成分は、赤色相と青色相の両方のクロミナンス成分を含み得る。いくつかの例では、ビデオエンコーダ200は、符号化より前に、受信されたRGBフォーマットのデータをYUV表現にコンバートし、ビデオデコーダ300は、YUV表現をRGBフォーマットにコンバートする。代替として、前処理および後処理ユニット(図示せず)が、これらのコンバージョンを実施し得る。
[0048] 本開示は、概して、ピクチャのデータを符号化または復号するプロセスを含むように、ピクチャのコーディング(たとえば、符号化および復号)に言及することがある。同様に、本開示は、ブロックのデータを符号化または復号するプロセス、たとえば、予測および/または残差コーディングを含むように、ピクチャのブロックのコーディングに言及することがある。符号化されたビデオビットストリームは、概して、コーディング決定(たとえば、コーディングモード)とブロックへのピクチャの区分とを表すシンタックス要素についての一連の値を含む。したがって、ピクチャまたはブロックをコーディングすることへの言及は、概して、ピクチャまたはブロックを形成するシンタックス要素の値をコーディングすることとして理解されるべきである。
[0049] HEVCは、コーディングユニット(CU)、予測ユニット(PU)、および変換ユニット(TU)を含む、様々なブロックを定義する。HEVCに従って、(ビデオエンコーダ200などの)ビデオコーダは、クワッドツリー構造に従ってコーディングツリーユニット(CTU)をCUに区分する。すなわち、ビデオコーダは、CTUとCUとを4つの等しい重複しない正方形に区分し、クワッドツリーの各ノードは、0個または4つのいずれかの子ノードを有する。子ノードのないノードは、「リーフノード」と呼ばれることがあり、そのようなリーフノードのCUは、1つまたは複数のPUおよび/または1つまたは複数のTUを含み得る。ビデオコーダは、PUとTUとをさらに区分し得る。たとえば、HEVCでは、残差クワッドツリー(RQT)は、TUの区分を表す。HEVCでは、PUはインター予測データを表し、TUは残差データを表す。イントラ予測されるCUは、イントラモード指示などのイントラ予測情報を含む。
[0050] 別の例として、ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは、JEMまたはVVCに従って動作するように構成され得る。JEMまたはVVCによれば、(ビデオエンコーダ200などの)ビデオコーダは、ピクチャを複数のコーディングツリーユニット(CTU)に区分する。ビデオエンコーダ200は、クワッドツリーバイナリツリー(QTBT)構造またはマルチタイプツリー(MTT)構造など、ツリー構造に従ってCTUを区分し得る。QTBT構造は、HEVCのCUとPUとTUとの間の分離など、複数の区分タイプの概念を除去する。QTBT構造は、2つのレベル、すなわち、クワッドツリー区分に従って区分される第1のレベルと、バイナリツリー区分に従って区分される第2のレベルとを含む。QTBT構造のルートノードは、CTUに対応する。バイナリツリーのリーフノードはコーディングユニット(CU)に対応する。
[0051] MTT区分構造では、ブロックは、クワッドツリー(QT)区分と、バイナリツリー(BT)区分と、1つまたは複数のタイプのトリプルツリー(TT)区分とを使用して区分され得る。トリプルツリー区分は、ブロックが3つのサブブロックにスプリットされる区分である。いくつかの例では、トリプルツリー区分は、中心を通して元のブロックを分割することなしにブロックを3つのサブブロックに分割する。MTTにおける区分タイプ(たとえば、QT、BT、およびTT)は、対称または非対称であり得る。
[0052] いくつかの例では、ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは、ルミナンス成分とクロミナンス成分との各々を表すために単一のQTBTまたはMTT構造を使用し得、他の例では、ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは、ルミナンス成分のための1つのQTBT/MTT構造、および両方のクロミナンス成分のための別のQTBT/MTT構造(またはそれぞれのクロミナンス成分のための2つのQTBT/MTT構造)など、2つ以上のQTBTまたはMTT構造を使用し得る。
[0053] ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは、HEVCに従うクワッドツリー区分、QTBT区分、MTT区分、または他の区分構造を使用するように構成され得る。説明の目的で、本開示の技法の説明はQTBT区分に関して提示される。しかしながら、本開示の技法は、クワッドツリー区分、または同様に他のタイプの区分を使用するように構成されたビデオコーダにも適用され得ることを理解されたい。
[0054] ブロック(たとえば、CTUまたはCU)は、ピクチャ中で様々な方法でグループ化され得る。一例として、ブリックは、ピクチャ中の特定のタイル内のCTU行の矩形領域を指し得る。タイルは、ピクチャ中の特定のタイル列および特定のタイル行内のCTUの矩形領域であり得る。タイル列は、ピクチャの高さに等しい高さと、(たとえば、ピクチャパラメータセット中などの)シンタックス要素によって指定された幅とを有するCTUの矩形領域を指す。タイル行は、(たとえば、ピクチャパラメータセット中などの)シンタックス要素によって指定された高さと、ピクチャの幅に等しい幅とを有するCTUの矩形領域を指す。
[0055] いくつかの例では、タイルは複数のブリックに区分され得、それらの各々は、タイル内に1つまたは複数のCTU行を含み得る。複数のブリックに区分されないタイルもブリックと呼ばれることがある。しかしながら、タイルの真のサブセットであるブリックは、タイルと呼ばれないことがある。
[0056] ピクチャ中のブリックはまた、スライス中に配置され得る。スライスは、もっぱら単一のネットワークアブストラクションレイヤ(NAL)ユニット中に含まれていることがあるピクチャの整数個のブリックであり得る。いくつかの例では、スライスは、いくつかの完全なタイル、または1つのタイルの完全なブリックの連続シーケンスのみのいずれかを含む。
[0057] 本開示は、「N×N(NxN)」および「N×N(N by N)」は、垂直寸法と水平寸法とに関して(CUまたは他のビデオブロックなどの)ブロックのサンプル寸法を指すために、「N×N(NxN)」および「N×N(N by N)」、たとえば、16×16サンプル(16x16 samples)または16×16サンプル(16 by 16 samples)を互換的に使用し得る。概して、16×16のCUは、垂直方向に16個のサンプルを有し(y=16)、水平方向に16個のサンプルを有する(x=16)。同様に、N×NのCUは、概して、垂直方向にN個のサンプルを有し、水平方向にN個のサンプルを有し、ここで、Nは非負整数値を表す。CU中のサンプルは、行と列とに配置され得る。さらに、CUは、必ずしも、水平方向において垂直方向と同じ数のサンプルを有する必要があるとは限らない。たとえば、CUはN×Mサンプルを含み得、ここで、Mは必ずしもNに等しいとは限らない。
[0058] ビデオエンコーダ200は、予測および/または残差情報、ならびに他の情報を表すCUのためにビデオデータを符号化する。予測情報は、CUについて予測ブロックを形成するためにCUがどのように予測されるべきかを示す。残差情報は、概して、符号化より前のCUのサンプルと予測ブロックとの間のサンプルごとの差分を表す。
[0059] CUを予測するために、ビデオエンコーダ200は、概して、インター予測またはイントラ予測を通してCUについて予測ブロックを形成し得る。インター予測は、概して、以前にコーディングされたピクチャのデータからCUを予測することを指すが、イントラ予測は、概して、同じピクチャの以前にコーディングされたデータからCUを予測することを指す。インター予測を実施するために、ビデオエンコーダ200は、1つまたは複数の動きベクトルを使用して予測ブロックを生成し得る。ビデオエンコーダ200は、概して、たとえば、CUと参照ブロックとの間の差分に関して、CUにぴったり一致する参照ブロックを識別するために動き探索を実施し得る。ビデオエンコーダ200は、参照ブロックが現在CUにぴったり一致するかどうかを決定するために、絶対差分和(SAD)、2乗差分和(SSD)、平均絶対差(MAD)、平均2乗差(MSD)、または他のそのような差分計算を使用して差分メトリックを計算し得る。いくつかの例では、ビデオエンコーダ200は、単方向予測または双方向予測を使用して現在CUを予測し得る。
[0060] JEMおよびVVCのいくつかの例はまた、インター予測モードと見なされ得るアフィン動き補償モードを提供する。アフィン動き補償モードでは、ビデオエンコーダ200は、ズームインまたはアウト、回転、パースペクティブの動き、あるいは他の変則の動きタイプなど、非並進の動きを表す2つ以上の動きベクトルを決定し得る。
[0061] イントラ予測を実施するために、ビデオエンコーダ200は、予測ブロックを生成するようにイントラ予測モードを選択し得る。JEMおよびVVCのいくつかの例は、様々な方向性モード、ならびに平面モード(planar mode)およびDCモードを含む、67個のイントラ予測モードを提供する。概して、ビデオエンコーダ200は、現在ブロック(たとえば、CUのブロック)のサンプルをそれから予測すべき、現在ブロックに対する隣接サンプルを記述するイントラ予測モードを選択する。そのようなサンプルは、ビデオエンコーダ200がラスタ走査順序で(左から右に、上から下に)CTUとCUとをコーディングすると仮定すると、概して、現在ブロックと同じピクチャ中の現在ブロックの上、左上、または左にあり得る。
[0062] 本開示は、いわゆる「クロマイントラ予測モード(chroma intra prediction mode)」でビデオデータを符号化および復号するためのビデオ符号化およびビデオ復号技法について説明する。本技法は、符号化および復号プロセスの態様を簡略化することによって、ならびに符号化および復号のために使用される2値化テーブルの数を低減することによって、符号化および復号プロセスを改善し得る。特に、本技法は、LMモードが有効にされるときの第1の2値化テーブルと、LMモードが無効にされるときの第2の2値化テーブルとの必要をなくし得る。代わりに、2つの2値化テーブルを置き換えるために、統合された2値化テーブルが使用され得る。2値化テーブル数を低減することによって、本技法は、ビデオ符号化または復号プロセスを実施するためにエンコーダデバイスまたはデコーダデバイスにおいて必要とされるメモリの量を低減するように働き得る。本技法は、1つまたは複数のビデオ圧縮規格に適用可能であり得、詳細には、VVCとも呼ばれる、ITU-T H.266規格に適用可能であり得る。
[0063] VVCのいくつかのテストモデルによれば、クロマブロックを符号化および復号するために、LMモードが使用され得る。その上、VVCのいくつかのテストモデルによれば、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示すために、シンタックス要素が使用され得る。これらのテストモデルによれば、LMモードが無効にされる場合、ブロックのために使用されるクロマイントラ予測コーディングモードを識別するために、インデックスの第1のセットが使用されるが、LMモードが有効にされる場合、(第1のセットとは異なる)インデックスの第2のセットが使用され得る。その上、これらの2つの状況を扱うために、2つの異なる2値化テーブルが使用され得る。
[0064] イントラコーディングモードを識別するためのインデックスの2つの異なるセットの使用と2つの異なる2値化テーブルの使用とは両方とも、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示すためのシンタックス要素を使用するVVCのそのようなテストモデルから生じ得る問題であり、これは、符号化および復号プロセスにおける複雑さを引き起こすことがあり、2つの2値化テーブルを記憶するために追加のメモリを必要とし得る。本開示の技法は、イントラモード識別のために使用され得るインデックスの共通セットを定義することによって、これらの問題に対処し、それにより、LMモードが有効にされるときおよびLMモードが無効にされるときに通常ならば必要とされ得るインデックスの2つの異なるセットをなくし得る。さらに、本開示の技法は、イントラコーディングモードシグナリングに関連付けられたすべての状況のために使用され得る共通の2値化テーブルを定義する、これらの問題に対処し、それにより、2値化テーブルの数を2つから1つに低減し得、これは、符号化および復号プロセスのためにエンコーダおよびデコーダにおいて必要とされるメモリの量を低減することができる。
[0065] 2つの2値化テーブルをなくし、それらを1つの統合された2値化テーブルと置き換えることによって、モードインデックスは、LMモードが無効にされるときの状況に対してLMモードが有効にされるときの状況について一致させられ得る。そのような簡略化およびメモリ低減の利点は、圧縮に対する悪影響なしに、ならびに符号化およびコーディング効率に対する悪影響なしに実現され得る。
[0066] より一般的には、ビデオエンコーダ200は、現在ブロックについて予測モードを表すデータを符号化する。たとえば、インター予測モードでは、ビデオエンコーダ200は、様々な利用可能なインター予測モードのうちのどれが使用されるか、ならびに対応するモードの動き情報を示すデータを符号化し得る。たとえば、単方向または双方向インター予測では、ビデオエンコーダ200は、高度動きベクトル予測(AMVP)またはマージモードを使用して動きベクトルを符号化し得る。ビデオエンコーダ200は、アフィン動き補償モードのための動きベクトルを符号化するために、同様のモードを使用し得る。
[0067] ブロックのイントラ予測またはインター予測などの予測に続いて、ビデオエンコーダ200は、ブロックについて残差データを計算し得る。残差ブロックなどの残差データは、ブロックと、対応する予測モードを使用して形成された、ブロックについての予測ブロックとの間の、サンプルごとの差分を表す。ビデオエンコーダ200は、サンプル領域ではなく変換領域中に変換データを作り出すために、残差ブロックに1つまたは複数の変換を適用し得る。たとえば、ビデオエンコーダ200は、離散コサイン変換(DCT)、整数変換、ウェーブレット変換、または概念的に同様の変換を残差ビデオデータに適用し得る。さらに、ビデオエンコーダ200は、第1の変換に続いて、モード依存非分離可能2次変換(MDNSST:mode-dependent non-separable secondary transform)、信号依存変換、カルーネンレーベ変換(KLT:Karhunen-Loeve transform)などの2次変換を適用し得る。ビデオエンコーダ200は、1つまたは複数の変換の適用に続いて変換係数を作り出す。
[0068] 上述のように、変換係数を作り出すための任意の変換に続いて、ビデオエンコーダ200は変換係数の量子化を実施し得る。量子化は、概して、変換係数を表すために使用されるデータの量をできるだけ低減するために変換係数が量子化され、さらなる圧縮を行うプロセスを指す。量子化プロセスを実施することによって、ビデオエンコーダ200は、変換係数の一部または全部に関連付けられたビット深度を低減し得る。たとえば、ビデオエンコーダ200は、量子化中にnビット値をmビット値に丸めることがあり、ここで、nはmよりも大きい。いくつかの例では、量子化を実施するために、ビデオエンコーダ200は、量子化されるべき値のビット単位右シフトを実施し得る。
[0069] 量子化に続いて、ビデオエンコーダ200は、変換係数を走査して、量子化された変換係数を含む2次元行列から1次元ベクトルを作り出し得る。走査は、より高いエネルギー(したがって、より低い頻度)の変換係数をベクトルの前方に配置し、より低いエネルギー(したがって、より高い頻度)の変換係数をベクトルの後方に配置するように設計され得る。いくつかの例では、ビデオエンコーダ200は、シリアル化されたベクトルを作り出すために、量子化された変換係数を走査するために、あらかじめ定義された走査順序を利用し、次いで、ベクトルの量子化された変換係数をエントロピー符号化し得る。他の例では、ビデオエンコーダ200は適応型走査を実施し得る。量子化された変換係数を走査して1次元ベクトルを形成した後に、ビデオエンコーダ200は、たとえば、コンテキスト適応型バイナリ算術コーディング(CABAC:context adaptive binary arithmetic coding)に従って、1次元ベクトルをエントロピー符号化し得る。ビデオエンコーダ200はまた、ビデオデータを復号する際のビデオデコーダ300による使用のために、符号化されたビデオデータに関連付けられたメタデータを記述するシンタックス要素についての値をエントロピー符号化し得る。
[0070] CABACを実施するために、ビデオエンコーダ200は、コンテキストモデル内のコンテキストを、送信されるべきシンボルに割り当て得る。コンテキストは、たとえば、シンボルの隣接値が0値であるか否かに関係し得る。確率決定は、シンボルに割り当てられたコンテキストに基づき得る。
[0071] ビデオエンコーダ200は、さらに、ブロックベースのシンタックスデータ、ピクチャベースのシンタックスデータ、およびシーケンスベースのシンタックスデータなどのシンタックスデータを、たとえば、ピクチャヘッダ、ブロックヘッダ、スライスヘッダ、あるいはシーケンスパラメータセット(SPS)、ピクチャパラメータセット(PPS)、またはビデオパラメータセット(VPS)などの他のシンタックスデータ中で、ビデオデコーダ300に対して生成し得る。ビデオデコーダ300は、対応するビデオデータをどのように復号すべきかを決定するために、そのようなシンタックスデータを同様に復号し得る。
[0072] このようにして、ビデオエンコーダ200は、符号化されたビデオデータ、たとえば、ブロック(たとえば、CU)へのピクチャの区分ならびにブロックの予測および/または残差情報を記述するシンタックス要素を含むビットストリームを生成し得る。最終的に、ビデオデコーダ300は、ビットストリームを受信し、符号化されたビデオデータを復号し得る。
[0073] 概して、ビデオデコーダ300は、ビットストリームの符号化されたビデオデータを復号するために、ビデオエンコーダ200によって実施されたものの逆プロセスを実施する。たとえば、ビデオデコーダ300は、ビデオエンコーダ200のCABAC符号化プロセスと逆ではあるが、それと実質的に同様の様式でCABACを使用してビットストリームのシンタックス要素についての値を復号し得る。シンタックス要素は、CTUのCUを定義するために、ピクチャをCTUに区分するための区分情報と、QTBT構造などの対応する区分構造に従う、各CTUの区分とを定義し得る。シンタックス要素は、ビデオデータのブロック(たとえば、CU)についての予測および残差情報をさらに定義し得る。
[0074] 残差情報は、たとえば、量子化された変換係数によって表され得る。ビデオデコーダ300は、ブロックのための残差ブロックを再生するために、ブロックの量子化された変換係数を逆量子化し、逆変換し得る。ビデオデコーダ300は、ブロックのための予測ブロックを形成するために、シグナリングされた予測モード(イントラまたはインター予測)と、関連する予測情報(たとえば、インター予測のための動き情報)とを使用する。ビデオデコーダ300は、次いで、元のブロックを再生するために(サンプルごとに)予測ブロックと残差ブロックとを組み合わせ得る。ビデオデコーダ300は、ブロックの境界に沿って視覚的アーティファクトを低減するためにデブロッキングプロセスを実施することなど、追加の処理を実施し得る。
[0075] 上述のように、ビデオエンコーダ200およびビデオデコーダ300は、シンタックス要素の値にCABAC符号化および復号を適用し得る。シンタックス要素にCABAC符号化を適用するために、ビデオエンコーダ200は、「ビン(bin)」と呼ばれる一連の1つまたは複数のビットを形成するためにシンタックス要素の値を2値化し得る。さらに、ビデオエンコーダ200は、コーディングコンテキストを識別し得る。コーディングコンテキストは、特定の値を有するビンの確率を識別し得る。たとえば、コーディングコンテキストは、0の値のビンをコーディングする0.7の確率と、1の値のビンをコーディングする0.3の確率とを示し得る。コーディングコンテキストを識別した後、ビデオエンコーダ200は、間隔を下位サブ間隔と上位サブ間隔とに分割し得る。サブ間隔のうちの一方は、値0に関連付けられ得、他方のサブ間隔は、値1に関連付けられ得る。サブ間隔の幅は、識別されたコーディングコンテキストによって、関連付けられた値について示される確率に比例し得る。シンタックス要素のビンが、下位サブ間隔に関連付けられた値を有する場合、符号化された値は、下位サブ間隔の下位境界に等しくなり得る。シンタックス要素の同じビンが、上位サブ間隔に関連付けられた値を有する場合、符号化された値は、上位サブ間隔の下位境界に等しくなり得る。シンタックス要素の次のビンを符号化するために、ビデオエンコーダ200は、符号化されたビットの値に関連付けられたサブ間隔である間隔で、これらのステップを繰り返し得る。ビデオエンコーダ200が次のビンについてこれらのステップを繰り返すとき、ビデオエンコーダ200は、識別されたコーディングコンテキストおよび符号化されたビンの実際の値によって示される確率に基づく、修正された確率を使用し得る。
[0076] ビデオデコーダ300が、シンタックス要素の値に対してCABAC復号を実施するとき、ビデオデコーダ300は、コーディングコンテキストを識別し得る。ビデオデコーダ300は次いで、間隔を下位サブ間隔と上位サブ間隔とに分割し得る。サブ間隔のうちの一方は、値0に関連付けられ得、他方のサブ間隔は、値1に関連付けられ得る。サブ間隔の幅は、識別されたコーディングコンテキストによって、関連付けられた値について示される確率に比例し得る。符号化された値が下位サブ間隔内にある場合、ビデオデコーダ300は、下位サブ間隔に関連付けられた値を有するビンを復号し得る。符号化された値が上位サブ間隔内にある場合、ビデオデコーダ300は、上位サブ間隔に関連付けられた値を有するビンを復号し得る。シンタックス要素の次のビンを復号するために、ビデオデコーダ300は、符号化された値を含んでいるサブ間隔である間隔で、これらのステップを繰り返し得る。ビデオデコーダ300が次のビンについてこれらのステップを繰り返すとき、ビデオデコーダ300は、識別されたコーディングコンテキストおよび復号されたビンによって示される確率に基づく、修正された確率を使用し得る。ビデオデコーダ300は次いで、シンタックス要素の値を復元するために、ビンを逆2値化し得る。
[0077] いくつかの事例では、ビデオエンコーダ200は、バイパスCABACコーディングを使用してビンを符号化し得る。ビンに対してバイパスCABACコーディングを実施することは、ビンに対して通常のCABACコーディングを実施することよりも、計算コストが高くないことがある。さらに、バイパスCABACコーディングを実施することは、より高度の並列化とスループットとを可能にし得る。バイパスCABACコーディングを使用して符号化されたビンは、「バイパスビン」と呼ばれることがある。一緒にバイパスビンをグループ化することは、ビデオエンコーダ200およびビデオデコーダ300のスループットを増加させ得る。バイパスCABACコーディングエンジンは、単一のサイクルにおいていくつかのビンをコーディングすることが可能であり得るが、通常のCABACコーディングエンジンは、サイクルにおいて単一のビンのみをコーディングすることが可能であり得る。バイパスCABACコーディングエンジンがコンテキストを選択せず、両方のシンボル(0および1)について1/2の確率を仮定し得るので、バイパスCABACコーディングエンジンは、より単純であり得る。したがって、バイパスCABACコーディングでは、間隔は、直接半分にスプリットされる。
[0078] 本開示のいくつかの技法によれば、ビデオコーダ(たとえば、ビデオエンコーダ200またはビデオデコーダ300)は、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素(たとえば、sps_cclm_enabled_flag)をコーディングし得る。CCLMは、クロスコンポーネント線形モデル(cross-component linear model)イントラ予測を示す。この例では、ビデオコーダは、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素(たとえば、intra_chroma_pred_mode)をコーディングし得る。第2のシンタックス要素の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、クロマブロックのイントラ予測モードが、ピクチャのコロケートされたルーマブロックから継承されることを示す。この例では、ビデオコーダは、クロマ予測モードインデックスに基づいてピクチャのクロマブロックをコーディングし得る。
[0079] 本開示のいくつかの技法によれば、ビデオエンコーダ200は、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を符号化することと、ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することとを行うように構成された処理回路を含み得る。さらに、ビデオエンコーダ200の処理回路は、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定し得る。たとえば、クロマイントラ予測モードインデックスを決定することは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択することを含み得る。コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ得、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。ビデオエンコーダ200の処理回路は、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化し得る。
[0080] 相互に、ビデオデコーダ300は、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を復号することと、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を復号することとを行うように構成された処理回路を含み得る。ビデオデコーダ300の処理回路は、クロマイントラ予測インデックスに基づいてクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定し得る。クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することは、クロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスが特定の値に等しいことに基づいて、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されると決定することを含み得る。コロケートされたルーマブロックは、クロマブロックとコロケートされたルーマブロックを指し、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。ビデオデコーダ300の処理回路は、予測データを生成するためにクロマイントラ予測モードを使用することによって、および、クロマブロックとして予測データを使用するか、またはクロマブロックを定義するために予測データに残差値を加算するかのいずれかによってなど、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードに基づいてクロマブロックを復号し得る。
[0081] 本開示は、概して、シンタックス要素など、ある情報を「シグナリング」することに言及することがある。「シグナリング」という用語は、概して、符号化されたビデオデータを復号するために使用されるシンタックス要素および/または他のデータについての値の通信を指し得る。すなわち、ビデオエンコーダ200は、ビットストリームにおいてシンタックス要素についての値をシグナリングし得る。概して、シグナリングは、ビットストリームにおいて値を生成することを指す。上述のように、ソースデバイス102は、実質的にリアルタイムでビットストリームを宛先デバイス116に移送するか、または、宛先デバイス116による後の取出しのためにシンタックス要素をストレージデバイス112に記憶するときに行われ得るように、非リアルタイムでビットストリームを宛先デバイス116に移送し得る。
[0082] 図2Aおよび図2Bは、例示的なクワッドツリーバイナリツリー(QTBT)構造130と、対応するコーディングツリーユニット(CTU)132とを示す概念図である。実線はクワッドツリースプリッティングを表し、点線はバイナリツリースプリッティングを示す。バイナリツリーの各スプリット(すなわち、非リーフ)ノードでは、どのスプリッティングタイプ(すなわち、水平または垂直)が使用されるかを示すために1つのフラグがシグナリングされ、ここで、この例では、0は水平スプリッティングを示し、1は垂直スプリッティングを示す。クワッドツリースプリッティングでは、クワッドツリーノードが、ブロックを、等しいサイズをもつ4つのサブブロックに水平および垂直にスプリットするので、スプリッティングタイプを示す必要がない。したがって、QTBT構造130の領域ツリーレベル(すなわち、第1のレベル)についての(スプリッティング情報などの)シンタックス要素(すなわち、実線)と、QTBT構造130の予測ツリーレベル(すなわち、第2のレベル)についての(スプリッティング情報などの)シンタックス要素(すなわち、破線)とを、ビデオエンコーダ200は符号化し得、ビデオデコーダ300は復号し得る。QTBT構造130の端末リーフノードによって表されるCUについての、予測および変換データなどのビデオデータを、ビデオエンコーダ200は符号化し得、ビデオデコーダ300は復号し得る。
[0083] 概して、図2BのCTU132は、第1および第2のレベルにおいてQTBT構造130のノードに対応するブロックのサイズを定義するパラメータに関連付けられ得る。これらのパラメータは、(サンプル中のCTU132のサイズを表す)CTUサイズと、最小クワッドツリーサイズ(最小許容クワッドツリーリーフノードサイズを表すMinQTSize)と、最大バイナリツリーサイズ(最大許容バイナリツリールートノードサイズを表すMaxBTSize)と、最大バイナリツリー深度(最大許容バイナリツリー深度を表すMaxBTDepth)と、最小バイナリツリーサイズ(最小許容バイナリツリーリーフノードサイズを表すMinBTSize)とを含み得る。
[0084] CTUに対応するQTBT構造のルートノードは、QTBT構造の第1のレベルにおいて4つの子ノードを有し得、それらの各々は、クワッドツリー区分に従って区分され得る。すなわち、第1のレベルのノードは、(子ノードを有しない)リーフノードであるか、または4つの子ノードを有するかのいずれかである。QTBT構造130の例は、分岐のために実線を有する親ノードと子ノードとを含むようなノードを表す。第1のレベルのノードが最大許容バイナリツリールートノードサイズ(MaxBTSize)よりも大きくない場合、ノードは、それぞれのバイナリツリーによってさらに区分され得る。1つのノードのバイナリツリースプリッティングは、スプリットから生じるノードが最小許容バイナリツリーリーフノードサイズ(MinBTSize)または最大許容バイナリツリー深度(MaxBTDepth)に達するまで反復され得る。QTBT構造130の例は、分岐のために破線を有するようなノードを表す。バイナリツリーリーフノードはコーディングユニット(CU)と呼ばれ、CUは、さらなる区分なしに予測(たとえば、ピクチャ内またはピクチャ間予測)および変換のために使用される。上記で説明されたように、CUは「ビデオブロック」または「ブロック」と呼ばれることもある。
[0085] QTBT区分構造の一例では、CTUサイズは、128×128(ルーマサンプルおよび2つの対応する64×64クロマサンプル)として設定され、MinQTSizeは16×16として設定され、MaxBTSizeは64×64として設定され、(幅と高さの両方について)MinBTSizeは4として設定され、MaxBTDepthは4として設定される。クワッドツリー区分は、クワッドツリーリーフノードを生成するために、最初にCTUに適用される。クワッドツリーリーフノードは、16×16(すなわち、MinQTSize)から128×128(すなわち、CTUサイズ)までのサイズを有し得る。クワッドツリーリーフノードが128×128である場合、サイズがMaxBTSize(すなわち、この例では64×64)を超えるので、それはバイナリツリーによってさらにスプリットされない。他の場合、クワッドツリーリーフノードは、バイナリツリーによってさらに区分される。したがって、クワッドツリーリーフノードはまた、バイナリツリーのためのルートノードであり、0としてのバイナリツリー深度を有する。バイナリツリー深度がMaxBTDepth(この例では4)に達したとき、さらなるスプリッティングは許可されない。バイナリツリーノードがMinBTSize(この例では4)に等しい幅を有するとき、それは、さらなる垂直スプリッティングが許可されないことを暗示する。同様に、そのバイナリツリーノードのためにさらなる水平スプリッティングが許可されないことを暗示する、MinBTSizeに等しい高さを有するバイナリツリーノード。上述のように、バイナリツリーのリーフノードは、CUと呼ばれ、さらなる区分なしに予測および変換に従ってさらに処理される。
[0086] 図3は、本開示の技法を実施し得る例示的なビデオエンコーダ200を示すブロック図である。図3は、説明の目的で与えられており、本開示において広く例示され、説明される技法を限定するものと見なされるべきではない。説明の目的で、本開示は、開発中のH.266ビデオコーディング規格などのビデオコーディング規格のコンテキストにおいて、ビデオエンコーダ200について説明する。しかしながら、本開示の技法は、これらのビデオコーディング規格に限定されず、概して、ビデオ符号化および復号に適用可能である。
[0087] 図3の例では、ビデオエンコーダ200は、ビデオデータメモリ230と、モード選択ユニット202と、残差生成ユニット204と、変換処理ユニット206と、量子化ユニット208と、逆量子化ユニット210と、逆変換処理ユニット212と、再構築ユニット214と、フィルタユニット216と、復号ピクチャバッファ(DPB)218と、エントロピー符号化ユニット220とを含む。ビデオデータメモリ230と、モード選択ユニット202と、残差生成ユニット204と、変換処理ユニット206と、量子化ユニット208と、逆量子化ユニット210と、逆変換処理ユニット212と、再構築ユニット214と、フィルタユニット216と、DPB218と、エントロピー符号化ユニット220とのいずれかまたはすべては、1つまたは複数のプロセッサまたは処理回路において実装され得る。その上、ビデオエンコーダ200は、これらおよび他の機能を実施するための追加または代替のプロセッサまたは処理回路を含み得る。
[0088] ビデオデータメモリ230は、ビデオエンコーダ200の構成要素によって符号化されるべきビデオデータを記憶し得る。ビデオエンコーダ200は、たとえば、ビデオソース104(図1)から、ビデオデータメモリ230に記憶されたビデオデータを受信し得る。DPB218は、ビデオエンコーダ200による後続のビデオデータの予測において使用するための参照ビデオデータを記憶する参照ピクチャメモリとして働き得る。ビデオデータメモリ230とDPB218とは、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)(SDRAM)を含むDRAM、磁気抵抗RAM(MRAM)、抵抗性RAM(RRAM(登録商標))、または他のタイプのメモリデバイスなど、様々なメモリデバイスのいずれかによって形成され得る。ビデオデータメモリ230とDPB218とは、同じメモリデバイスまたは別個のメモリデバイスによって提供され得る。様々な例では、ビデオデータメモリ230は、図示のように、ビデオエンコーダ200の他の構成要素とともにオンチップであるか、またはそれらの構成要素に対してオフチップであり得る。
[0089] 本開示では、ビデオデータメモリ230への言及は、特にそのように説明されない限り、ビデオエンコーダ200の内部のメモリに限定されるものとして解釈されるべきではなく、または特にそのように説明されない限り、ビデオエンコーダ200の外部のメモリに限定されるものとして解釈されるべきではない。そうではなく、ビデオデータメモリ230への言及は、ビデオエンコーダ200が符号化のために受信するビデオデータ(たとえば、符号化されるべきである現在ブロックのためのビデオデータ)を記憶する参照メモリとして理解されるべきである。図1のメモリ106はまた、ビデオエンコーダ200の様々なユニットからの出力の一時的なストレージを提供し得る。
[0090] 図3の様々なユニットは、ビデオエンコーダ200によって実施される動作を理解するのを支援するために示されている。ユニットは、固定機能回路、プログラマブル回路、またはそれらの組合せとして実装され得る。固定機能回路は、特定の機能を提供する回路を指し、実施され得る動作に関してプリセットされる。プログラマブル回路は、様々なタスクを実施するように、および実施され得る動作においてフレキシブルな機能を提供するようにプログラムされ得る回路を指す。たとえば、プログラマブル回路は、ソフトウェアまたはファームウェアの命令によって定義される様式でプログラマブル回路を動作させるソフトウェアまたはファームウェアを実行し得る。固定機能回路は、(たとえば、パラメータを受信するかまたはパラメータを出力するために)ソフトウェア命令を実行し得るが、固定機能回路が実施する動作のタイプは、概して不変である。いくつかの例では、ユニットのうちの1つまたは複数は、別個の回路ブロック(固定機能またはプログラマブル)であり得、いくつかの例では、1つまたは複数のユニットは集積回路であり得る。
[0091] ビデオエンコーダ200は、算術論理ユニット(ALU)、基本機能ユニット(EFU)、デジタル回路、アナログ回路、および/またはプログラマブル回路から形成されるプログラマブルコアを含み得る。ビデオエンコーダ200の動作が、プログラマブル回路によって実行されるソフトウェアを使用して実施される例では、メモリ106(図1)は、ビデオエンコーダ200が受信し、実行するソフトウェアのオブジェクトコードを記憶し得るか、またはビデオエンコーダ200内の別のメモリ(図示せず)が、そのような命令を記憶し得る。
[0092] ビデオデータメモリ230は、受信されたビデオデータを記憶するように構成される。ビデオエンコーダ200は、ビデオデータメモリ230からビデオデータのピクチャを取り出し、ビデオデータを残差生成ユニット204とモード選択ユニット202とに提供し得る。ビデオデータメモリ230中のビデオデータは、符号化されるべきである生のビデオデータであり得る。
[0093] モード選択ユニット202は、動き推定ユニット222と、動き補償ユニット224と、イントラ予測ユニット226とを含む。モード選択ユニット202は、他の予測モードに従ってビデオ予測を実施するための追加の機能ユニットを含み得る。例として、モード選択ユニット202は、パレットユニット、(動き推定ユニット222および/または動き補償ユニット224の一部であり得る)イントラブロックコピーユニット、アフィンユニット、線形モデル(LM)ユニットなどを含み得る。
[0094] モード選択ユニット202は、概して、符号化パラメータの組合せをテストするために複数の符号化パスを協調させ、そのような組合せについてのレートひずみ値を生じる。符号化パラメータは、CUへのCTUの区分、CUのための予測モード、CUの残差データのための変換タイプ、CUの残差データのための量子化パラメータなどを含み得る。モード選択ユニット202は、他のテストされた組合せよりも良好であるレートひずみ値を有する符号化パラメータの組合せを最終的に選択し得る。
[0095] ビデオエンコーダ200は、ビデオデータメモリ230から取り出されたピクチャを一連のCTUに区分し、スライス内の1つまたは複数のCTUをカプセル化し得る。モード選択ユニット202は、上記で説明されたHEVCのQTBT構造またはクワッドツリー構造など、ツリー構造に従ってピクチャのCTUを区分し得る。上記で説明されたように、ビデオエンコーダ200は、ツリー構造に従ってCTUを区分することから1つまたは複数のCUを形成し得る。そのようなCUは、概して「ビデオブロック」または「ブロック」と呼ばれることもある。
[0096] 概して、モード選択ユニット202はまた、現在ブロック(たとえば、現在CU、またはHEVCでは、PUとTUとの重複する部分)のための予測ブロックを生成するように、それの構成要素(たとえば、動き推定ユニット222、動き補償ユニット224、およびイントラ予測ユニット226)を制御する。現在ブロックのインター予測のために、動き推定ユニット222は、1つまたは複数の参照ピクチャ(たとえば、DPB218に記憶されている1つまたは複数の以前にコーディングされたピクチャ)中で1つまたは複数のぴったり一致する参照ブロックを識別するために動き探索を実施し得る。特に、動き推定ユニット222は、たとえば、絶対差分和(SAD)、2乗差分和(SSD)、平均絶対差(MAD)、平均2乗差(MSD)などに従って、現在ブロックに対して潜在的参照ブロックがどのくらい類似しているかを表す値を計算し得る。動き推定ユニット222は、概して、現在ブロックと考慮されている参照ブロックとの間のサンプルごとの差分を使用してこれらの計算を実施し得る。動き推定ユニット222は、現在ブロックに最もぴったり一致する参照ブロックを示す、これらの計算から得られた最も低い値を有する参照ブロックを識別し得る。
[0097] 動き推定ユニット222は、現在ピクチャ中の現在ブロックの位置に対して参照ピクチャ中の参照ブロックの位置を定義する1つまたは複数の動きベクトル(MV)を形成し得る。動き推定ユニット222は、次いで、動きベクトルを動き補償ユニット224に提供し得る。たとえば、単方向インター予測では、動き推定ユニット222は、単一の動きベクトルを提供し得るが、双方向インター予測では、動き推定ユニット222は、2つの動きベクトルを提供し得る。動き補償ユニット224は、次いで、動きベクトルを使用して予測ブロックを生成し得る。たとえば、動き補償ユニット224は、動きベクトルを使用して参照ブロックのデータを取り出し得る。別の例として、動きベクトルが部分サンプル精度を有する場合、動き補償ユニット224は、1つまたは複数の補間フィルタに従って予測ブロックについての値を補間し得る。その上、双方向インター予測では、動き補償ユニット224は、それぞれの動きベクトルによって識別された2つの参照ブロックについてデータを取り出し、たとえば、サンプルごとの平均化または加重平均化を通して、取り出されたデータを組み合わせ得る。
[0098] 別の例として、イントラ予測、またはイントラ予測コーディングのために、イントラ予測ユニット226は、現在ブロックに隣接しているサンプルから予測ブロックを生成し得る。たとえば、方向性イントラ予測モードでは、イントラ予測ユニット226は、概して、予測ブロックを作り出すために、隣接サンプルの値を数学的に組み合わせ、現在ブロックにわたって規定の方向にこれらの計算された値をポピュレートし得る。別の例として、DCモードでは、イントラ予測ユニット226は、現在ブロックに対する隣接サンプルの平均を計算し、予測ブロックのサンプルごとにこの得られた平均を含むように予測ブロックを生成し得る。
[0099] モード選択ユニット202は、予測ブロックを残差生成ユニット204に提供する。残差生成ユニット204は、ビデオデータメモリ230から現在ブロックの生の符号化されていないバージョンを受信し、モード選択ユニット202から予測ブロックを受信する。残差生成ユニット204は、現在ブロックと予測ブロックとの間のサンプルごとの差分を計算する。得られたサンプルごとの差分は、現在ブロックのための残差ブロックを定義する。いくつかの例では、残差生成ユニット204はまた、残差差分パルスコード変調(RDPCM)を使用して残差ブロックを生成するために、残差ブロック中のサンプル値間の差分を決定し得る。いくつかの例では、残差生成ユニット204は、バイナリ減算を実施する1つまたは複数の減算器回路を使用して形成され得る。
[0100] モード選択ユニット202がCUをPUに区分する例では、各PUは、ルーマ予測ユニットと、対応するクロマ予測ユニットとに関連付けられ得る。ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは、様々なサイズを有するPUをサポートし得る。上記で示されたように、CUのサイズは、CUのルーマコーディングブロックのサイズを指すことがあり、PUのサイズは、PUのルーマ予測ユニットのサイズを指すことがある。特定のCUのサイズが2N×2Nであると仮定すると、ビデオエンコーダ200は、イントラ予測のための2N×2NまたはN×NのPUサイズと、インター予測のための2N×2N、2N×N、N×2N、N×N、または同様のものの対称PUサイズとをサポートし得る。ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とはまた、インター予測のための2N×nU、2N×nD、nL×2N、およびnR×2NのPUサイズの非対称区分をサポートし得る。
[0101] モード選択ユニットがCUをPUにさらに区分しない例では、各CUは、ルーマコーディングブロックと、対応するクロマコーディングブロックとに関連付けられ得る。上記のように、CUのサイズは、CUのルーマコーディングブロックのサイズを指し得る。ビデオエンコーダ200とビデオデコーダ300とは、2N×2N、2N×N、またはN×2NのCUサイズをサポートし得る。
[0102] いくつかの例として、イントラブロックコピーモードコーディング、アフィンモードコーディング、および線形モデル(LM)モードコーディングなどの他のビデオコーディング技法では、モード選択ユニット202は、コーディング技法に関連付けられたそれぞれのユニットを介して、符号化されている現在ブロックのための予測ブロックを生成する。パレットモードコーディングなど、いくつかの例では、モード選択ユニット202は、予測ブロックを生成しないことがあり、代わりに、選択されたパレットに基づいてブロックを再構築すべき様式を示すシンタックス要素を生成し得る。そのようなモードでは、モード選択ユニット202は、符号化されるべきこれらのシンタックス要素をエントロピー符号化ユニット220に提供し得る。
[0103] 上記で説明されたように、残差生成ユニット204は、現在ブロックのためのビデオデータと、対応する予測ブロックとを受信する。残差生成ユニット204は、次いで、現在ブロックのための残差ブロックを生成する。残差ブロックを生成するために、残差生成ユニット204は、予測ブロックと現在ブロックとの間のサンプルごとの差分を計算し得る。
[0104] 変換処理ユニット206は、(本明細書では「変換係数ブロック」と呼ばれる)変換係数のブロックを生成するために、残差ブロックに1つまたは複数の変換を適用する。変換処理ユニット206は、変換係数ブロックを形成するために、残差ブロックに様々な変換を適用し得る。たとえば、変換処理ユニット206は、離散コサイン変換(DCT)、方向性変換、カルーネンレーベ変換(KLT)、または概念的に同様の変換を残差ブロックに適用し得る。いくつかの例では、変換処理ユニット206は、残差ブロックに複数の変換、たとえば、回転変換などの1次変換および2次変換を実施し得る。いくつかの例では、変換処理ユニット206は、残差ブロックに変換を適用しない。
[0105] 量子化ユニット208は、量子化された変換係数ブロックを作り出すために、変換係数ブロック中の変換係数を量子化し得る。量子化ユニット208は、現在ブロックに関連付けられた量子化パラメータ(QP)値に従って変換係数ブロックの変換係数を量子化し得る。ビデオエンコーダ200は(たとえば、モード選択ユニット202を介して)、CUに関連付けられたQP値を調整することによって、現在ブロックに関連付けられた変換係数ブロックに適用される量子化の程度を調整し得る。量子化は、情報の損失をもたらし得、したがって、量子化された変換係数は、変換処理ユニット206によって作り出された元の変換係数よりも低い精度を有し得る。
[0106] 逆量子化ユニット210および逆変換処理ユニット212は、変換係数ブロックから残差ブロックを再構築するために、それぞれ、量子化された変換係数ブロックに逆量子化および逆変換を適用し得る。再構築ユニット214は、再構築された残差ブロックと、モード選択ユニット202によって生成された予測ブロックとに基づいて、(潜在的にある程度のひずみを伴うが)現在ブロックに対応する再構築されたブロックを作り出し得る。たとえば、再構築ユニット214は、再構築されたブロックを作り出すために、モード選択ユニット202によって生成された予測ブロックからの対応するサンプルに、再構築された残差ブロックのサンプルを加算し得る。
[0107] フィルタユニット216は、再構築されたブロックに対して1つまたは複数のフィルタ動作を実施し得る。たとえば、フィルタユニット216は、CUのエッジに沿ってブロッキネスアーティファクト(blockiness artifact)を低減するためのデブロッキング動作を実施し得る。フィルタユニット216の動作は、いくつかの例では、スキップされ得る。
[0108] ビデオエンコーダ200は、再構築されたブロックをDPB218に記憶する。たとえば、フィルタユニット216の動作が必要とされない例では、再構築ユニット214は、再構築されたブロックをDPB218に記憶し得る。フィルタユニット216の動作が必要とされる例では、フィルタユニット216は、フィルタ処理された再構築されたブロックをDPB218に記憶し得る。動き推定ユニット222と動き補償ユニット224とは、後で符号化されるピクチャのブロックをインター予測するために、再構築(および潜在的にフィルタ処理)されたブロックから形成された参照ピクチャをDPB218から取り出し得る。加えて、イントラ予測ユニット226は、現在ピクチャ中の他のブロックをイントラ予測するために、現在ピクチャのDPB218中の再構築されたブロックを使用し得る。
[0109] 概して、エントロピー符号化ユニット220は、ビデオエンコーダ200の他の機能構成要素から受信されたシンタックス要素をエントロピー符号化し得る。たとえば、エントロピー符号化ユニット220は、量子化ユニット208からの量子化された変換係数ブロックをエントロピー符号化し得る。別の例として、エントロピー符号化ユニット220は、モード選択ユニット202からの予測シンタックス要素(たとえば、インター予測のための動き情報またはイントラ予測のためのイントラモード情報)をエントロピー符号化し得る。エントロピー符号化ユニット220は、エントロピー符号化されたデータを生成するために、ビデオデータの別の例であるシンタックス要素に対して1つまたは複数のエントロピー符号化動作を実施し得る。たとえば、エントロピー符号化ユニット220は、コンテキスト適応型可変長コーディング(CAVLC)動作、CABAC動作、可変対可変(V2V)長コーディング動作、シンタックスベースコンテキスト適応型バイナリ算術コーディング(SBAC)動作、確率間隔区分エントロピー(PIPE)コーディング動作、指数ゴロム符号化動作、または別のタイプのエントロピー符号化動作をデータに対して実施し得る。いくつかの例では、エントロピー符号化ユニット220は、シンタックス要素がエントロピー符号化されないバイパスモードで動作し得る。
[0110] ビデオエンコーダ200は、スライスまたはピクチャのブロックを再構築するために必要とされるエントロピー符号化されたシンタックス要素を含むビットストリームを出力し得る。
[0111] 上記で説明された動作は、ブロックに関して説明されている。そのような説明は、ルーマコーディングブロックおよび/またはクロマコーディングブロックのための動作であるものとして理解されるべきである。上記で説明されたように、いくつかの例では、ルーマコーディングブロックおよびクロマコーディングブロックは、CUのルーマ成分およびクロマ成分である。いくつかの例では、ルーマコーディングブロックおよびクロマコーディングブロックは、PUのルーマ成分およびクロマ成分である。
[0112] いくつかの例では、ルーマコーディングブロックに関して実施される動作は、クロマコーディングブロックのために繰り返される必要はない。一例として、ルーマコーディングブロックのための動きベクトル(MV)と参照ピクチャとを識別するための動作は、クロマブロックのためのMVと参照ピクチャとを識別するために繰り返される必要はない。むしろ、ルーマコーディングブロックのためのMVは、クロマブロックのためのMVを決定するためにスケーリングされ得、参照ピクチャは同じであり得る。別の例として、イントラ予測プロセスは、ルーマコーディングブロックおよびクロマコーディングブロックについて同じであり得る。
[0113] ビデオエンコーダ200は、ビデオデータを記憶するように構成されたメモリと、回路中に実装された1つまたは複数の処理ユニットとを含む、ビデオデータを符号化するように構成されたデバイスの一例を表し、1つまたは複数の処理ユニットは、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素(たとえば、sps_cclm_enabled_flag)を符号化するように構成される。この例では、ビデオエンコーダ200の1つまたは複数の処理ユニットは、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素(たとえば、intra_chroma_pred_mode)を符号化し得る。第2のシンタックス要素の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、クロマブロックのイントラ予測モードが、ピクチャのコロケートされたルーマブロックから継承されることを示す。この例では、ビデオエンコーダ200の1つまたは複数の処理ユニットは、クロマ予測モードインデックスに基づいてピクチャのクロマブロックを符号化し得る。たとえば、クロマ予測モードインデックスに基づいてクロマブロックを符号化するために、ビデオエンコーダ200は、クロマ予測モード(chroma prediction mode)を使用して、クロマブロックのための予測ブロックを生成し得、クロマ予測モードを示すためにクロマ予測モードインデックスを生成すること。ビデオエンコーダ200は、本開示の他の場所で説明されるように、残差データを生成するために予測ブロックを使用し得る。
[0114] ビデオエンコーダ200は、ビデオデータを記憶するように構成されたメモリ230、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を符号化することと、ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することと、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定することと、ここにおいて、クロマイントラ予測モードインデックスを決定することは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択することを含み、ここにおいて、コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化することとを行うように構成された処理回路(たとえば、1つまたは複数のプロセッサによって実装されるモード選択ユニット226)を備えるビデオ符号化デバイスの一例をさらに表す。処理回路は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、同じ2値化テーブルである2値化テーブルを使用して第2のシンタックス要素を符号化するように構成され得る、エントロピー符号化ユニット220をさらに実装し得る。様々な例では、2値化テーブルは、異なるクロマ予測モードインデックス(different chroma prediction mode index)について異なる固定長コードを指定すること、少なくともいくつかのクロマ予測モードインデックスについて可変長コード(variable length code)を指定すること、および/または、異なるクロマ予測モードインデックスについてゴロムコード(Golomb code)を指定することを行い得る。
[0115] 図4は、本開示の技法を実施し得る例示的なビデオデコーダ300を示すブロック図である。図4は、説明の目的で与えられており、本開示において広く例示され、説明される技法を限定するものではない。説明の目的で、本開示は、JEM、VVC、およびHEVCの技法に従ってビデオデコーダ300について説明する。しかしながら、本開示の技法は、他のビデオコーディング規格に構成されたビデオコーディングデバイスによって実施され得る。
[0116] 図4の例では、ビデオデコーダ300は、コード化ピクチャバッファ(CPB)メモリ320と、エントロピー復号ユニット302と、予測処理ユニット304と、逆量子化ユニット306と、逆変換処理ユニット308と、再構築ユニット310と、フィルタユニット312と、復号ピクチャバッファ(DPB)314とを含む。CPBメモリ320と、エントロピー復号ユニット302と、予測処理ユニット304と、逆量子化ユニット306と、逆変換処理ユニット308と、再構築ユニット310と、フィルタユニット312と、DPB314とのいずれかまたはすべては、1つまたは複数のプロセッサまたは処理回路において実装され得る。その上、ビデオデコーダ300は、これらおよび他の機能を実施するための追加または代替のプロセッサまたは処理回路を含み得る。
[0117] 予測処理ユニット304は、動き補償ユニット316と、イントラ予測ユニット318とを含む。予測処理ユニット304は、他の予測モードに従って予測を実施するための追加のユニットを含み得る。例として、予測処理ユニット304は、パレットユニット、(動き補償ユニット316の一部を形成し得る)イントラブロックコピーユニット、アフィンユニット、線形モデル(LM)ユニットなどを含み得る。他の例では、ビデオデコーダ300は、より多数の、より少数の、または異なる機能構成要素を含み得る。
[0118] CPBメモリ320は、ビデオデコーダ300の構成要素によって復号されるべき、符号化されたビデオビットストリームなどのビデオデータを記憶し得る。CPBメモリ320に記憶されるビデオデータは、たとえば、コンピュータ可読媒体110(図1)から取得され得る。CPBメモリ320は、符号化されたビデオビットストリームからの符号化されたビデオデータ(たとえば、シンタックス要素)を記憶するCPBを含み得る。また、CPBメモリ320は、ビデオデコーダ300の様々なユニットからの出力を表す一時データなど、コーディングされたピクチャのシンタックス要素以外のビデオデータを記憶し得る。DPB314は、概して、符号化されたビデオビットストリームの後続のデータまたはピクチャを復号するときにビデオデコーダ300が参照ビデオデータとして出力および/または使用し得る復号されたピクチャを記憶する。CPBメモリ320とDPB314とは、SDRAMを含むDRAM、MRAM、RRAM、または他のタイプのメモリデバイスなど、様々なメモリデバイスのいずれかによって形成され得る。CPBメモリ320とDPB314とは、同じメモリデバイスまたは別個のメモリデバイスによって提供され得る。様々な例では、CPBメモリ320は、ビデオデコーダ300の他の構成要素とともにオンチップであるか、またはそれらの構成要素に対してオフチップであり得る。
[0119] 追加または代替として、いくつかの例では、ビデオデコーダ300は、メモリ120(図1)からコーディングされたビデオデータを取り出し得る。すなわち、メモリ120は、CPBメモリ320とともに上記で説明されたようにデータを記憶し得る。同様に、メモリ120は、ビデオデコーダ300の機能の一部または全部が、ビデオデコーダ300の処理回路によって実行されるべきソフトウェアにおいて実装されたとき、ビデオデコーダ300によって実行されるべき命令を記憶し得る。
[0120] 図4に示されている様々なユニットは、ビデオデコーダ300によって実施される動作を理解するのを支援するために示されている。ユニットは、固定機能回路、プログラマブル回路、またはそれらの組合せとして実装され得る。図3と同様に、固定機能回路は、特定の機能を提供する回路を指し、実施され得る動作に関してプリセットされる。プログラマブル回路は、様々なタスクを実施するように、および実施され得る動作においてフレキシブルな機能を提供するようにプログラムされ得る回路を指す。たとえば、プログラマブル回路は、ソフトウェアまたはファームウェアの命令によって定義される様式でプログラマブル回路を動作させるソフトウェアまたはファームウェアを実行し得る。固定機能回路は、(たとえば、パラメータを受信するかまたはパラメータを出力するために)ソフトウェア命令を実行し得るが、固定機能回路が実施する動作のタイプは、概して不変である。いくつかの例では、ユニットのうちの1つまたは複数は、別個の回路ブロック(固定機能またはプログラマブル)であり得、いくつかの例では、1つまたは複数のユニットは集積回路であり得る。
[0121] ビデオデコーダ300は、ALU、EFU、デジタル回路、アナログ回路、および/またはプログラマブル回路から形成されるプログラマブルコアを含み得る。ビデオデコーダ300の動作が、プログラマブル回路上で実行するソフトウェアによって実施される例では、オンチップまたはオフチップメモリは、ビデオデコーダ300が受信し、実行するソフトウェアの命令(たとえば、オブジェクトコード)を記憶し得る。
[0122] エントロピー復号ユニット302は、CPBから符号化されたビデオデータを受信し、シンタックス要素を再生するためにビデオデータをエントロピー復号し得る。予測処理ユニット304と、逆量子化ユニット306と、逆変換処理ユニット308と、再構築ユニット310と、フィルタユニット312とは、ビットストリームから抽出されたシンタックス要素に基づいて、復号されたビデオデータを生成し得る。
[0123] 概して、ビデオデコーダ300は、ブロックごとにピクチャを再構築する。ビデオデコーダ300は、各ブロックに対して個々に再構築演算を実施し得る(ここで、現在再構築されているブロック、すなわち、現在復号されているブロックは、「現在ブロック」と呼ばれることがある)。
[0124] エントロピー復号ユニット302は、量子化された変換係数ブロックの量子化された変換係数を定義するシンタックス要素、ならびに量子化パラメータ(QP)および/または変換モード指示などの変換情報をエントロピー復号し得る。逆量子化ユニット306は、量子化の程度と、同様に、逆量子化ユニット306が適用すべき逆量子化の程度とを決定するために、量子化された変換係数ブロックに関連付けられたQPを使用し得る。逆量子化ユニット306は、量子化された変換係数を逆量子化するために、たとえば、ビット単位の左シフト演算を実施し得る。逆量子化ユニット306は、それにより、変換係数を含む変換係数ブロックを形成し得る。
[0125] 逆量子化ユニット306が変換係数ブロックを形成した後に、逆変換処理ユニット308は、現在ブロックに関連付けられた残差ブロックを生成するために、変換係数ブロックに1つまたは複数の逆変換を適用し得る。たとえば、逆変換処理ユニット308は、逆DCT、逆整数変換、逆カルーネンレーベ変換(KLT)、逆回転変換、逆方向変換、または別の逆変換を変換係数ブロックに適用し得る。
[0126] さらに、予測処理ユニット304は、エントロピー復号ユニット302によってエントロピー復号された予測情報シンタックス要素に従って予測ブロックを生成する。たとえば、予測情報シンタックス要素が、現在ブロックがインター予測されることを示す場合、動き補償ユニット316は、予測ブロックを生成し得る。この場合、予測情報シンタックス要素は、参照ブロックをそれから取り出すべきDPB314中の参照ピクチャ、ならびに現在ピクチャ中の現在ブロックのロケーションに対する参照ピクチャ中の参照ブロックのロケーションを識別する動きベクトルを示し得る。動き補償ユニット316は、概して、動き補償ユニット224(図3)に関して説明されたものと実質的に同様である様式で、インター予測プロセスを実施し得る。
[0127] 別の例として、予測情報シンタックス要素が、現在ブロックがイントラ予測されることを示す場合、イントラ予測ユニット318は、予測情報シンタックス要素によって示されるイントラ予測モードに従って予測ブロックを生成し得る。この場合も、イントラ予測ユニット318は、概して、イントラ予測ユニット226(図3)に関して説明されたものと実質的に同様である様式で、イントラ予測プロセスを実施し得る。イントラ予測ユニット318は、DPB314から、現在ブロックに対する隣接サンプルのデータを取り出し得る。
[0128] 再構築ユニット310は、予測ブロックと残差ブロックとを使用して現在ブロックを再構築し得る。たとえば、再構築ユニット310は、現在ブロックを再構築するために、予測ブロックの対応するサンプルに残差ブロックのサンプルを加算し得る。
[0129] フィルタユニット312は、再構築されたブロックに対して1つまたは複数のフィルタ動作を実施し得る。たとえば、フィルタユニット312は、再構築されたブロックのエッジに沿ってブロッキネスアーティファクトを低減するためのデブロッキング動作を実施し得る。フィルタユニット312の動作は、必ずしもすべての例において実施されるとは限らない。
[0130] ビデオデコーダ300は、再構築されたブロックをDPB314に記憶し得る。たとえば、フィルタユニット312の動作が実施されない例では、再構築ユニット310は、再構築されたブロックをDPB314に記憶し得る。フィルタユニット312の動作が実施される例では、フィルタユニット312は、フィルタ処理された再構築されたブロックをDPB314に記憶し得る。上記で説明されたように、DPB314は、イントラ予測のための現在ピクチャのサンプル、および後続の動き補償のための以前に復号されたピクチャなど、参照情報を、予測処理ユニット304に提供し得る。その上、ビデオデコーダ300は、DPB314からの復号されたピクチャを、図1のディスプレイデバイス118などのディスプレイデバイス上での後続の提示のために、出力し得る。
[0131] ビデオデコーダ300は、ビデオデータを記憶するように構成されたメモリと、回路中に実装された1つまたは複数の処理ユニットとを含むビデオ復号デバイスの一例を表し、1つまたは複数の処理ユニットは、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素(たとえば、sps_cclm_enabled_flag)を復号するように構成される。この例では、ビデオデコーダ300の1つまたは複数の処理ユニットは、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素(たとえば、intra_chroma_pred_mode)を復号し得る。第2のシンタックス要素の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、クロマブロックのイントラ予測モードが、ピクチャのコロケートされたルーマブロックから継承されることを示す。この例では、ビデオデコーダ300の1つまたは複数の処理ユニットは、クロマ予測モードインデックスに基づいてピクチャのクロマブロックを復号し得る。たとえば、クロマ予測モードインデックスに基づいてクロマブロックを復号するために、ビデオデコーダ300は、クロマブロックについてのクロマ予測モードを決定するためにクロマ予測モードインデックスを使用し得る。ビデオデコーダ300は、次いで、クロマ予測モードを使用してクロマブロックのための予測ブロックを生成し得る。ビデオデコーダ300は、本開示の他の場所で説明されるように、クロマブロックを再構築するために予測ブロックと残差データとを使用し得る。
[0132] いくつかの例では、ビデオデコーダ300はまた、ビデオデータを記憶するように構成されたメモリ(たとえば、CPBメモリ320)と、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を復号することと、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を復号することと、クロマイントラ予測インデックスに基づいてクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することとを行うように構成された、1つまたは複数のプロセッサによって実装される)処理回路(たとえば、イントラ予測ユニット318)とを備えるビデオ復号デバイスを表し得る。クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することは、クロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスが特定の値に等しいことに基づいて、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されると決定することを含み得る。コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ得、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。ビデオデコーダ300は、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードに基づいて、クロマブロックを復号し得る。
[0133] 処理回路は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、同じ2値化テーブルである2値化テーブルを使用して第2のシンタックス要素を復号し得る、エントロピー復号ユニット302をさらに実装し得る。この場合も、2値化テーブルは、異なるクロマ予測モードインデックスについて異なる固定長コードを指定すること、少なくともいくつかのクロマ予測モードインデックスについて可変長コードを指定すること、および/または、異なるクロマ予測モードインデックスについてゴロムコードを指定することを行い得る。
[0134] 自然ビデオ中で提示される任意のエッジ方向をキャプチャするために、VTM5における方向性イントラモードの数は、HEVCにおいて使用される33から65に拡張される。図5は、例示的な通常のイントラ予測モードを示す概念図である。詳細には、図5は、VTM5における通常のイントラ予測モードを示す概念図である。VTM5にあり、HEVCにない方向性モードが、図5中で破線矢印として示され、平面およびDCモードは同じままである。これらのより密な方向性イントラ予測モードは、すべてのブロックサイズについて、およびルーマイントラ予測とクロマイントラ予測の両方について適用される。
[0135] 4:2:0クロマビデオコーディングにおける、方向性、DCおよび平面予測モードからなる、(以下、「通常」クロマモードと呼ばれる)従来のイントラ予測に加えて、線形モデル(LM)モードと呼ばれる方法が導入された。J.Chen、V.Seregin、W.-J.Han、J.-S.Kim、B.-M.Joen、「CE6.a.4: Chroma intra prediction by reconstructed luma samples」、ITU-T SG16 WP3およびISO/IEC JTC1/SC29/WG11のジョイントコラボレーティブチームオンビデオコーディング(JCT-VC)、JCTVC-E266、ジュネーブ、2011年3月16~23日を参照されたい。LMモードでは、ビデオコーダ(たとえば、ビデオエンコーダ200またはビデオデコーダ300)は、以下のように線形モデルを使用することによって、同じブロックの再構築されたルーマサンプルに基づいてクロマサンプルを予測する。
Figure 2022539316000002
ここで、predc(i,j)は、ブロック中のクロマサンプルの予測を表し、recL(i,j)は、同じブロックのダウンサンプリングされた再構築されたルーマサンプルを表す。ビデオコーダは、現在ブロックの周りの隣接する再構築されたルーマサンプルとクロマサンプルとの間の回帰誤差を最小化することによって、パラメータαおよびβを導出し得る。
Figure 2022539316000003
パラメータαおよびβは、次のように解かれる。
Figure 2022539316000004
Figure 2022539316000005
ここで、xiは、ダウンサンプリングされた再構築されたルーマ参照サンプルであり、yiは、再構築されたクロマ参照サンプルであり、Nは、使用される参照サンプルの数である。図6は、線形モデル(LM)モードに関係するパラメータを導出するためのサンプルロケーションを示す概念図である。
[0136] VTM5では、クロマ成分についてのイントラ予測のために、通常モードとLMモードの両方が使用され得る。5つの通常クロマモードは、DC(イントラ予測モード1)、平面(イントラ予測モード0)、垂直(イントラ予測モード50)、水平(イントラ予測モード18)、および(クロマイントラ予測モードがルーマから導出されること、すなわち、クロマおよびルーマが、同じイントラ予測モードを共有することを示す、DM_CHROMAと呼ばれる)導出された(derived)である。ビデオコーダ(たとえば、ビデオエンコーダ200またはビデオデコーダ300)がクロマブロックのイントラ予測のためにDM_CHROMAを使用するとき、ビデオコーダは、クロマブロックに対応するルーマブロックと同じイントラ予測モードインデックスを有するイントラ予測モードを使用して、クロマブロックのための予測ブロックを生成する。言い換えれば、クロマブロックは、コロケートされたルーマ成分のイントラ予測モードを継承し得る。関連付けられたパラメータを導出するために使用されるサンプルに応じた3つの種類のLMモード、すなわち、1)LM_CHROMA:上テンプレートと左テンプレートの両方からのサンプルを使用する、2)LM_A:上テンプレートのみからのサンプルを使用する、および3)LM_L:左テンプレートのみからのサンプルを使用する、がある。したがって、5つの通常モードと3つのLMモードとからなる、合計8つのクロマ予測モードがある。対応するルーマブロックに応じたクロマ予測モードの導出が、以下に示される。
Figure 2022539316000006
たとえば、表1では、対応するルーマイントラ予測モードが0であり、クロマ予測モードインデックスが1である場合、クロマイントラ予測モードは50である。クロマ予測モードインデックスが7である場合、クロマイントラ予測モードは、対応するルーマイントラ予測モードと同じである。表1は、概して、(表1の最左列に示されている)クロマ予測モードインデックスに基づいて定義されるクロマイントラ予測モードと、(表1中の番号の最上行に示されている)対応するルーマイントラ予測モードとを示す。
[0137] この例では、モード81:LM_CHROA、モード82:LM_A、モード83:LM_Lである。7に等しいクロマ予測モードインデックスが、DM_CHROMAを示す。クロマ予測モードインデックス0、1、2および3は、それぞれ、ルーマイントラ予測モードが、示されたクロマイントラ予測モードと一致しない限り、平面(モード0)、垂直(モード50)、水平(モード18)、およびDC(モード1)を示す(一致するケースでは、モードは66に修正される)。これは、クロマイントラ予測モードインデックス7が、ルーマモードとクロマモードとが同じである場合をすでに組み込んでいるからである。したがって、(平面モードを示す)クロマ予測モードインデックス0では、ルーマイントラ予測モードが0(平面)であるとき、クロマモードは、冗長性を除去するために66に修正される。したがって、同じことが、クロマイントラ予測モードインデックス1、2および3にも適用可能である。
[0138] VTM5は、フレームごとにすべてのLMモードを無効にするための機能を提供する。詳細には、VVCドラフト5では、上位レイヤ(たとえば、SPS)フラグ「sps_cclm_enabled_flag」が、シグナリングされ得る。上位レイヤフラグが0に等しいとき、LMモードは除外され、したがって、クロマ予測モードの数は5である(通常モードからなるにすぎない)。上位レイヤフラグが1に等しいとき、LMモードは除外されない。したがって、クロマ予測モードの数は8に等しい。LMモードが除外されるとき、ブロックは、LMモードのいずれを使用しても符号化されないことがある。
Figure 2022539316000007
[0139] sps_cclm_enabledが0であるか否かに応じるイントラ予測モードの異なる数により、VTM5仕様は、表3および表4として以下に示される2つの異なる2値化テーブルについて説明する。2値化テーブルは、たとえば、コンテキスト適応型バイナリ算術コーディング方式に従って、ビンストリング(bin string)を使用して値を符号化するために使用され得る。(クロマ予測モードインデックスであり得る)インデックスに基づいて(intra_chroma_pred_modeと呼ばれることがある)イントラクロマ予測モードを決定すると、イントラクロマ予測モードのバイナリザイトンのために、表3などの2値化テーブルが使用され得る。
Figure 2022539316000008
Figure 2022539316000009
[0140] VVCドラフト5およびVTM5におけるイントラクロマ予測モードコーディングのための方式に関するいくつかの問題点がある。本開示では、イントラクロマ予測モードおよびクロマ予測モードという句は、イントラコーディング技法を指すときに同義的に使用されることがある。たとえば、DM_CHROMAモードは、sps_cclm_enabled_flagが1であるとき、7のクロマ予測モードインデックス(たとえば、intra_chroma_pred_mode)値を有し、sps_cclm_enabled_flagが0であるとき、4のクロマ予測モードインデックス値を有し、一致しない。さらに、クロマ予測モードインデックスについての仕様テキストにおいて、2つの異なる2値化テーブルが必要とされ、これは、不都合であり得、ビデオコーダに複雑さを追加し得、および/または、ストレージリソースを消費し得る。
[0141] 本開示の技法は、これらの問題点に対処し得る。本開示の技法は、独立して適用され得るか、または、技法のうちの1つまたは複数は、一緒に適用可能であり得る。
[0142] VVCドラフト5およびVTM5によれば、クロマブロックを符号化および復号するために、LMモードが使用され得る。その上、VVCのいくつかのテストモデルによれば、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示すために、シンタックス要素が使用され得る。これらのテストモデルによれば、LMモードが無効にされる場合、ブロックのために使用されるクロマイントラ予測コーディングモードを識別するために、インデックスの第1のセットが使用されるが、LMモードが有効にされる場合、(第1のセットとは異なる)インデックスの第2のセットが使用され得る。その上、これらの2つの状況を扱うために、2つの異なる2値化テーブル(たとえば、表3と表と4)が使用され得る。
[0143] イントラコーディングモードを識別するためのインデックスの2つの異なるセットの使用と2つの異なる2値化テーブルの使用とは両方とも、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示すためのシンタックス要素を使用するVVCのそのようなテストモデルから生じ得る問題であり、これは、符号化および復号プロセスにおける複雑さを引き起こすことがあり、2つの2値化テーブルを記憶するために追加のメモリを必要とし得る。本開示の技法は、イントラモード識別のために使用され得るインデックスの共通セットを定義することによって、これらの問題に対処し、それにより、LMモードが有効にされるときおよびLMモードが無効にされるときに通常ならば必要とされ得るインデックスの2つの異なるセットをなくし得る。さらに、本開示の技法は、イントラコーディングモードシグナリングに関連付けられたすべての状況のために使用され得る共通の2値化テーブルを定義する、これらの問題に対処し、それにより、2値化テーブルの数を2つから1つに低減し得、これは、符号化および復号プロセスのためにエンコーダおよびデコーダにおいて必要とされるメモリの量を低減することができる。
[0144] 2つの2値化テーブルをなくし、それらを1つの統合された2値化テーブルと置き換えることによって、クロマイントラ予測モードインデックスは、LMモードが無効にされるときの状況に対してLMモードが有効にされるときの状況について一致させられ得る。いくつかの例では、そのような簡略化およびメモリ低減の利点は、圧縮に対する悪影響なしに、ならびに符号化およびコーディング効率に対する悪影響なしに実現され得る。
[0145] 仕様テキストにおける一貫性のために、本開示の技法は、sps_cclm_enabled_flagが0であるかまたは1である両方について、DM_CHROMAのためにintra_chroma_pred_modeの同じ値(たとえば、4)を使用する。得られたクロマ予測モードテーブルは、以下の通りであり得る。
Figure 2022539316000010
[0146] 表5では、4の値は、LMモードが有効にされるかどうかにかかわらず、ルーマブロックのイントラ予測モードがクロマブロックによって継承されることを示す。これは、その使用がLMモードが有効にされるかどうかに依存する、表3および表4とは異なり、ここで、4または7の異なる値が、LMモードが有効にされるかどうかに応じる継承(inheritance)を示す。
[0147] 本開示の技法は、intra_chroma_pred_modeのために2つの2値化テーブルを指定することを回避し得る。代わりに、本開示は、sps_cclm_enabled_flagが0のケースと1のケースの両方について(たとえば、ビデオエンコーダ200およびビデオデコーダ300によって)使用され得る、統合された2値化テーブルを提案する。たとえば、sps_cclm_enabled_flagの値にかかわらず、intra_chroma_pred_modeの値が、表3、表4または以下の表6、表7または表8など、統合された2値化テーブルに従ってビンストリングを定義するために使用され得る。
Figure 2022539316000011
[0148] 図7は、本開示の1つまたは複数の技法による、矩形部分が、sps_cclm_enabled_flagが0に等しいときの分岐を示し、これがシグナリングツリーの分岐である、クロマコーディングのためのシグナルツリーである。
ここで、第1のビンは、クロマ予測モードが、通常モードのうちの1つである(0)のか、LMモードのうちの1つである(1)のかを示す。第1のビンが、クロマ予測モードが通常モードであることを示す場合、ビデオコーダ(たとえば、ビデオエンコーダ200またはビデオデコーダ300)は、表3で説明されたのと同様に次のビンを導出する。第1のビンが、クロマ予測モードがLMモードのうちの1つであることを示す(すなわち、第1のビンが1に等しい場合、次のビン(すなわち、第2のビン)は、クロマ予測モードがLM_CHROMAである(すなわち、第2のビンが0に等しい)か否かを示す。クロマ予測モードがLM_CHROMAでない(すなわち、第2のビンが1に等しい)場合、次のビン(すなわち、第3のビン)は、クロマ予測モードがLM_Lである(すなわち、第3のビンが0に等しい)のか、LM_Aである(すなわち、第3のビンが1に等しい)のかを示す。sps_cclm_enabled_flagが0である場合、ビデオコーダは、エントロピーコーディングより前に、対応するintra_chroma_pred_modeについて2値化テーブルの第1のビンを廃棄し得る。たとえば、sps_cclm_enabled_flagが0に等しいとき、ビデオエンコーダ200は、intra_chroma_pred_modeの2値化中にビン0を含めず、ビデオデコーダ300は、intra_chroma_pred_modeの2値化の第1の発生するビン(first-occurring bin)を、ビン1と解釈する。言い換えれば、第1のビン(すなわち、ビン0)は、0であり、したがってコーディングされるべきでないと推論される。それに応じて、ビデオデコーダ300は、第2のシンタックス要素についてのビンストリングを復号し得る。第2のシンタックス要素についてのビンストリングを復号するために、ビデオデコーダ300は、第1のシンタックス要素の値に基づいてピクチャのクロマブロックを復号するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられたビンストリングの第1の部分(first portion)を推論し、第2のシンタックス要素の値に基づいてピクチャのクロマブロックを復号するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられたビンストリングの第2の部分を決定し得る。
[0149] 別の例では、ビデオエンコーダ200またはビデオデコーダ300は、表6と比較して、4つの通常モードの中の最もあり得るモードのほうに選好を与えるために、4つの通常モードについて可変長コードを使用し得る。言い換えれば、最もあり得るモードは、より短いビンストリングを割り当てられ得、あまりあり得ないモードは、より長いビンストリングを割り当てられ得、これは、フレームのピクチャ内の異なるブロックについて異なるモードを使用するフレームビデオデータのピクチャの圧縮を改善することができる。
Figure 2022539316000012
[0150] 別の例では、ビデオエンコーダ200およびビデオデコーダ300は、DM_CHROMAについてのビンの数を(表6および表7において上記で説明された、2の代わりに)1に保ちながら、異なる2値化テーブル(たとえば、表8)を使用し得る。
Figure 2022539316000013
[0151] 表6では、intra_chroma_pred_modeシンタックス要素についてのビンストリングをCABACコーディングするために、以下のコンテキストが使用され得る(すべてまたはおそらくサブセットのみが使用され得る)。
・ コンテキスト0:第1のビン(LMモードか否か)。
・ コンテキスト1:第1のビン=0であるときに対応する第2のビン(DM_CHROMAか否か)。
・ コンテキスト2:第1のビン=1であるときに対応する第2のビン(LM_CHROMAか否か)。
・ コンテキスト3:第1のビン=1であるときに対応する第3のビン(LM_LまたはLM_A)。しかしながら、いくつかの例では、コンテキスト0~2は上記で定義されたように使用され、第3のビンはバイパスコーディングされ得る。
Figure 2022539316000014
表9では、各binIdxについてのコンテキストは、表9の最左列に示されているシンタックス要素の値によって定義される、3つの異なるシナリオについて示されている。
[0152] 別の例では、パースまたはコンテキスト選択依存の量を低減するために、ビデオコーダ(たとえば、ビデオエンコーダ200またはビデオデコーダ300)は、以下を使用し得、ここで、binIdx=1についての同じコンテキスト(コンテキスト1)が、binIdx値とは無関係に選択される。
・ コンテキスト1:第1のビン(LMモードまたは通常モード)。
・ コンテキスト2:第2のビン(LM_CHROMAか否か、およびDM_CHROMAか否か)。
Figure 2022539316000015
表10に示されているようなコンテキストの定義は、たとえば、コーディング効率を低減することまたはコーディング効率に著しく影響を及ぼすことなしに、表10の最左列に示されているシンタックス要素の値のあらゆる可能なシナリオについて、異なるコンテキストを使用する技法に従って、通常ならば存在し得るパースまたはコンテキスト選択依存の量を低減するのを助け得る。
[0153] 表7では、以下のコンテキストが使用され得る(いくつかの例では、以下のすべてのコンテキストが使用され得、他の例では、コンテキストのサブセットのみが使用され得る)。コンテキスト
・ コンテキスト0:第1のビン(LMモードか否か)。
・ コンテキスト1:第1のビン=0であるときに対応する第2のビン(DM_CHROMAか否か)。
・ コンテキスト2:最初の2つのビンが01であるときに対応する第3のビン(平面か否か)。
・ コンテキスト3:第1のビン=1であるときに対応する第2のビン(LM_CHROMAか否か)。
・ コンテキスト4:最初の2つのビンが11であるときに対応する第3のビン(LM_LまたはLM_A)。
[0154] 図8は、現在ブロックを符号化するための例示的な方法を示すフローチャートである。現在ブロックは、現在CUであり得るか、または現在CUを含み得る。ビデオエンコーダ200(図1および図3)に関して説明されるが、他のデバイスが図8の方法と同様の方法を実施するように構成され得ることを理解されたい。
[0155] この例では、ビデオエンコーダ200は、最初に、現在ブロックを予測する(350)。たとえば、ビデオエンコーダ200は、現在ブロックのための予測ブロックを形成し得る。ビデオエンコーダ200は、次いで、現在ブロックのための残差ブロックを計算し得る(352)。残差ブロックを計算するために、ビデオエンコーダ200は、元の符号化されていないブロックと、現在ブロックのための予測ブロックとの間の差分を計算し得る。ビデオエンコーダ200は、次いで、残差ブロックの変換係数を変換し、量子化し得る(354)。次に、ビデオエンコーダ200は、残差ブロックの量子化された変換係数を走査し得る(356)。走査中に、または走査に続いて、ビデオエンコーダ200は、変換係数をエントロピー符号化し(358)、ならびに予測ブロックを形成するために使用される予測モードの指示をエントロピー符号化し得る。本開示の技法によれば、現在ブロックがクロマブロックであり、クロマブロックが、導出されたモード(たとえば、DM_CHROMA)を使用して符号化されるものとして示され、すなわち、予測モードが導出されるべきであることの場合、ビデオエンコーダ200は、導出されたモードを表すシンタックス要素についての値を符号化し得、ここで、その値は、現在ブロックを含むピクチャについて線形モードが有効にされるか否かにかかわらず同じである。たとえば、ビデオエンコーダ200は、CAVLCまたはCABACを使用して変換係数を符号化し得る。ビデオエンコーダ200は、次いで、ブロックのエントロピー符号化されたデータを出力し得る(360)。
[0156] 図8によれば、現在ブロックを予測する(350)ステップは、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を符号化すること、ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定すること、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定することを含み得る。この例では、クロマブロックは、図8の(350)において参照される現在ブロックに対応し得る。その上、この例では、クロマイントラ予測モードインデックスを決定することは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択することを含み得る。さらに、この例では、コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。エントロピー符号化する(358)プロセスは、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化することを含み得る。さらに、変換係数をエントロピー符号化する(358)ステップは、第2のシンタックス要素を符号化することを含み得、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、同じ2値化テーブルである2値化テーブルを使用して第2のシンタックス要素を符号化することを含む。
[0157] 図9は、ビデオデータの現在ブロックを復号するための例示的な方法を示すフローチャートである。現在ブロックは、現在CUであり得るか、または現在CUを含み得る。ビデオデコーダ300(図1および図4)に関して説明されるが、他のデバイスが図9の方法と同様の方法を実施するように構成され得ることを理解されたい。
[0158] ビデオデコーダ300は、エントロピー符号化された予測情報、および現在ブロックに対応する残差ブロックの変換係数についてのエントロピー符号化されたデータなど、現在ブロックについてのエントロピー符号化されたデータを受信し得る(370)。ビデオデコーダ300は、現在ブロックについての予測情報を決定するために、および残差ブロックの変換係数を再生するために、エントロピー符号化されたデータをエントロピー復号し得る(372)。本開示の技法によれば、ビデオデコーダ300は、クロマブロックについてのイントラ予測モードを表すシンタックス要素についての値を復号し得、値は、現在ブロックを含むピクチャについて線形モードが有効にされるか否かにかかわらず、同じであり得る。ビデオデコーダ300は、現在ブロックのための予測ブロックを計算するために、たとえば、現在ブロックについての予測情報によって示されるイントラ予測またはインター予測モードを使用して、現在ブロックを予測し得る(374)。ビデオデコーダ300は、次いで、量子化された変換係数のブロックを作成するために、再生された変換係数を逆走査し得る(376)。ビデオデコーダ300は、次いで、残差ブロックを作り出すために変換係数を逆量子化し、逆変換し得る(378)。ビデオデコーダ300は、予測ブロックと残差ブロックとを組み合わせることによって、最終的に現在ブロックを復号し得る(380)。
[0159] 本開示の技法によれば、現在ブロックがクロマブロックであるとき、現在ブロックを予測する(374)プロセスは、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を復号することを含み得る。さらに、エントロピー符号化されたデータをエントロピー復号するプロセスは、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を復号することと、クロマイントラ予測インデックスに基づいてクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することとを含み得る。この例では、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することは、クロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスが特定の値に等しいことに基づいて、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されると決定することを含み得る。さらに、この例では、コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。さらに、ビデオデコーダ300は、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードに基づいて、クロマブロックを復号し得る。たとえば、ビデオデコーダ300は、復号されたブロックを作成するために予測データに残差値を加算することによって、または単に復号されたブロックとして予測データを使用することによってなど、クロマイントラ予測モードに基づいて予測データを生成することによってクロマブロックを復号し得る。さらに、データをエントロピー復号する(372)ステップは、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、同じ2値化テーブルである2値化テーブルを使用することを含み得る。
[0160] 図10は、本開示による、例示的な符号化方法を示すフローチャートである。図10は、ビデオエンコーダ200の観点から説明されるが、他のエンコーダが本開示の符号化方法を使用し得る。図10の例に示されているように、ビデオエンコーダ200は、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素(たとえば、sps_cclm_enabled_flag)を符号化し得る(1001)。たとえば、第1のシンタックス要素を符号化するために、ビデオエンコーダ200は、ビデオデータの符号化された表現をその含む、ビットストリーム中に第1のシンタックス要素を表す符号なし整数を含め得る。
[0161] ビデオエンコーダ200はまた、ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定し得る(1002)。たとえば、ビデオエンコーダ200は、複数の異なるクロマイントラ予測モードを使用してクロマブロックを符号化することの結果を比較し、この比較に基づいてクロマイントラ予測を決定し得る。
[0162] さらに、ビデオエンコーダ200は、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定し得る(1003)。さらに、クロマイントラ予測インデックスクロマイントラ予測モードインデックスを決定することは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択することを含み得る。図10の例では、コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である。
[0163] ビデオエンコーダ200は、次いで、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化し得る(1004)。本明細書で説明されるように、第2のシンタックス要素を符号化すること(1004)は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、同じ2値化テーブルである2値化テーブルを使用して第2のシンタックス要素を符号化することを含み得る。言い換えれば、ビデオエンコーダ200は、クロマ予測モードインデックスに対応するビンストリングをルックアップするために2値化テーブルを使用し得る。クロマ予測モードインデックスに対応するビンストリングをルックアップするために2値化テーブルを使用した後に、ビデオエンコーダ200は、ビンストリングにCABAC符号化を適用し、得られたCABAC符号化されたビンストリングをビットストリーム中に含め得る。異なる例では、2値化テーブルは、異なるクロマ予測モードインデックスについて異なる固定長コードを指定し、少なくともいくつかのクロマ予測モードインデックスについて可変長コードを指定し、および/または、異なるクロマ予測モードインデックスについてゴロムコードを指定し得る。クロマ予測モードインデックスは、モードインデックス0-平面モードと、モードインデックス1-垂直モード(vertical mode)と、モードインデックス2-水平モード(horizontal mode)と、モードインデックス3-DCモードと、モードインデックス4-DM_Chromaモードと、モードインデックス5-LM_Chromaモードと、モードインデックス6-LM_Lモードと、モードインデックス7-LM_Aモードとからなるモードのグループからクロマ予測モードを定義する。
[0164] いくつかの例では、2値化テーブルを使用することは、上記の表6、表7、または表8に対応し得る2値化テーブルを使用して、クロマ予測モードインデックスに基づいて第2のシンタックス要素についてのビンストリングを符号化することを含み得る。
[0165] 上述のように、いくつかの例では、第2のシンタックス要素(たとえば、intra_chroma_pred_mode)を符号化することは、2値化テーブルを使用することを含み得、2値化テーブルを使用することは、クロマ予測モードインデックスに基づいてビンストリングを決定するために2値化テーブルを使用することを含み得る。いくつかのそのような例では、ビデオエンコーダ200は、ピクチャのクロマブロックを符号化するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられたビンストリングの第1の部分(たとえば、ビン0)を符号化されたビデオデータから除外し得る。しかしながら、そのような例では、第1の部分は、(たとえば、ビデオデコーダ300によって)第1のシンタックス要素(たとえば、sps_cclm_enabled_flag)の値に基づいて推論可能である。そのような例では、ビデオデコーダ300は、ピクチャのクロマブロックを符号化するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられたビンストリングの第2の部分(たとえば、ビン1~3)を、符号化されたビデオデータ中に含め得る。
[0166] いくつかの例では、第2のシンタックス要素(たとえば、intra_chroma_pred_mode)を符号化することは、クロマ予測モードインデックスに基づいてビンストリングを決定するために2値化テーブルを使用することと、第2のシンタックス要素についてのビンストリングを符号化するためにCABAC技法を適用することとを含み得る。ビンストリングを符号化するためにCABAC技法を適用するために、ビデオエンコーダ200は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すことに基づいて、ビンストリングの第1の発生するビンを符号化するために第1のコンテキスト(first context)を使用し、ビンストリングの第1のビンの値(a value of the first bin)に応じてビンストリングの第2の発生するビン(second-occurring bin)を符号化するために第2のコンテキスト(second context)を使用し得る。この例では、第1のコンテキストおよび第2のコンテキストは互いに異なる。第2の発生するビンは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されるか否かを示す。
[0167] 図11は、本開示による、例示的な復号方法を示すフローチャートである。図11は、ビデオエンコーダ300の観点から説明されるが、他のデコーダが本開示の復号方法を使用し得る。図11の例に示されているように、ビデオデコーダ300は、ビデオデータのピクチャについてすべてのLMモードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素(たとえば、sps_cclm_enabled_flag)を復号する(1101)。たとえば、第1のシンタックス要素を復号するために、ビデオデコーダ300は、ビットストリームから第1のシンタックス要素を表す符号なし整数値をパースし得る。
[0168] さらに、ビデオデコーダ300は、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素(たとえば、intra_chroma_pred_mode)を復号する(1102)。ビデオデコーダ300は、クロマブロックについてのクロマイントラ予測インデックスに基づいてクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定する(1103)。クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することは、クロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスが特定の値に等しいことに基づいて、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されると決定することを含み得る。コロケートされたルーマブロックはクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値(たとえば、表5および表6では4)である。
[0169] さらに、図11の例では、ビデオデコーダ300は、次いで、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードに基づいて、クロマブロックを復号する(1104)。たとえば、クロマイントラ予測モードを使用して、ビデオデコーダ300は、予測データを生成し、復号されたブロックとして予測データを使用するか、または復号されたブロックを作成するために予測データに残差値を加算するかのいずれかを行い得る。本明細書で説明されるように、第2のシンタックス要素を復号すること(1102)は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、同じ2値化テーブルである2値化テーブルを使用して第2のシンタックス要素を復号することを含み得る。言い換えれば、ビデオデコーダ300は、ビットストリームからパースされたビンストリングにCABAC復号化を適用し得る。ビデオデコーダ300は、CABAC復号されたビンストリングに対応するクロマ予測モードインデックスをルックアップするために、2値化テーブルを使用し得る。例として、2値化テーブルは、異なるクロマ予測モードインデックスについて異なる固定長コードを指定し、少なくともいくつかのクロマ予測モードインデックスについて可変長コードを指定し、および/または、異なるクロマ予測モードインデックスについてゴロムコードを指定し得る。2値化テーブルは、上記の表6、表7、または表8に対応し得る。クロマ予測モードインデックスは、モードインデックス0-平面モードと、モードインデックス1-垂直モードと、モードインデックス2-水平モードと、モードインデックス3-DCモードと、モードインデックス4-DM_Chromaモードと、モードインデックス5-LM_Chromaモードと、モードインデックス6-LM_Lモードと、モードインデックス7-LM_Aモードとからなるモードのグループからクロマ予測モードを定義し得る。
[0170] いくつかの例では、2値化テーブルを使用して第2のシンタックス要素を復号することの一部として、ビデオデコーダ300は、第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定し、ビンストリングからクロマ予測モードインデックスを決定するために2値化テーブルを使用し得る。いくつかのそのような例では、第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定するために、ビデオデコーダ300は、第1のシンタックス要素の値に基づいてピクチャのクロマブロックを復号するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられたビンストリングの第1の部分を推論し得る。一方、第1のシンタックス要素の値がすべてのLMモードが有効にされることを示すことに基づいて、ビデオデコーダ300は、ビンストリングが第1の部分を含むと決定し得る。いずれにせよ、ビデオデコーダ300は、第2のシンタックス要素の値に基づいてビンストリングの第2の部分(たとえば、ビン1~3)を決定し得る。
[0171] いくつかの例では、第2のシンタックス要素を復号することは、ビデオデコーダ300が、第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定するためにCABAC技法を適用することと、ビンストリングからクロマ予測モードインデックスを決定するために2値化テーブルを使用することとを含み得る。第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定するためにCABAC技法を適用することは、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すことに基づいて、ビンストリングの第1の発生するビンの復号するために第1のコンテキストを使用することと、ビンストリングの第1のビンの値に応じてビンストリングの第2の発生するビンを復号するために第2のコンテキストを使用することと、ここにおいて、第1のコンテキストおよび第2のコンテキストが互いに異なり、第2の発生するビンは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されるか否かを示す、を含み得る。
[0172] 例- 以下の例は、本開示の1つまたは複数の態様を示す。
[0173] 例1- ビデオデータを復号する方法であって、方法は、ビデオデータのピクチャについてすべての線形モデル(LM)モードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を復号することと、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を復号することと、クロマイントラ予測インデックスに基づいてクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することと、ここにおいて、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することは、クロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスが特定の値に等しいことに基づいて、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されると決定することを備え、ここにおいて、コロケートされたルーマブロックがクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードに基づいて、クロマブロックを復号することとを備える、方法。
[0174] 例2- 第2のシンタックス要素を復号することは、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、同じ2値化テーブルである2値化テーブルを使用して第2のシンタックス要素を復号することを備える、例1に記載の方法。
[0175] 例3- 2値化テーブルが、異なるクロマ予測モードインデックスについて異なる固定長コードを指定する、例1~2の任意の組合せに記載の方法。
[0176] 例4- 2値化テーブルが、少なくともいくつかのクロマ予測モードインデックスについて可変長コードを指定する、例1~3の任意の組合せに記載の方法。
[0177] 例5- 2値化テーブルが、異なるクロマ予測モードインデックスについてゴロムコードを指定する、例1~4の任意の組合せに記載の方法。
[0178] 例6- クロマ予測モードインデックスが、モードインデックス0-平面モードと、モードインデックス1-垂直モードと、モードインデックス2-水平モードと、モードインデックス3-DCモードと、モードインデックス4-DM_Chromaモードと、モードインデックス5-LM_Chromaモードと、モードインデックス6-LM_Lモードと、モードインデックス7-LM_Aモードとからなるモードのグループからクロマ予測モードを定義する、例1~5の任意の組合せに記載の方法。
[0179] 例7- 2値化テーブルを使用することが、第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定することと、ビンストリングからクロマ予測モードインデックスを決定するために2値化テーブルを使用することとを備える、例1~6の任意の組合せに記載の方法。
[0180] 例8: 2値化テーブルが、
Figure 2022539316000016
を備える、例1~7の任意の組合せに記載の方法。
[0181] 例9- 2値化テーブルを使用して第2のシンタックス要素を復号することが、第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定することと、ビンストリングからクロマ予測モードインデックスを決定するために2値化テーブルを使用することとを備え、第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定することが、第1のシンタックス要素の値に基づいてピクチャのクロマブロックを復号するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられたビンストリングの第1の部分を推論することと、第2のシンタックス要素の値に基づいてピクチャのクロマブロックを復号するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられたビンストリングの第2の部分を決定することとを備える、例1~8の任意の組合せに記載の方法。
[0182] 例10- 第2のシンタックス要素を復号することは、第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定するためにコンテキスト適応型バイナリ算術コーディング(CABAC)技法を適用することと、ビンストリングからクロマ予測モードインデックスを決定するために2値化テーブルを使用することとを備え、ここにおいて、第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定するためにCABAC技法を適用することは、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すことに基づいて、ビンストリングの第1の発生するビンの復号するために第1のコンテキストを使用することと、ビンストリングの第1のビンの値に応じてビンストリングの第2の発生するビンを復号するために第2のコンテキストを使用することと、ここにおいて、第1のコンテキストおよび第2のコンテキストが互いに異なり、第2の発生するビンは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されるか否かを示す、を備える、例1~9の任意の組合せに記載の方法。
[0183] 例11- ビデオデータを符号化する方法であって、方法は、ビデオデータのピクチャについてすべての線形モデル(LM)モードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を符号化することと、ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することと、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定することと、ここにおいて、クロマイントラ予測モードインデックスを決定することは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択することを備え、ここにおいて、コロケートされたルーマブロックがクロマブロックとコロケートされ、特定の値は、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である、ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化することとを備える、方法。
[0184] 例12- 第2のシンタックス要素を符号化することは、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、同じ2値化テーブルである2値化テーブルを使用して第2のシンタックス要素を符号化することを備える、例11に記載の方法。
[0185] 例13- 2値化テーブルが、異なるクロマ予測モードインデックスについて異なる固定長コードを指定する、例11~12の任意の組合せに記載の方法。
[0186] 例14- 2値化テーブルが、少なくともいくつかのクロマ予測モードインデックスについて可変長コードを指定する、例11~13の任意の組合せに記載の方法。
[0187] 例15- 2値化テーブルが、異なるクロマ予測モードインデックスについてゴロムコードを指定する、例11~14の任意の組合せに記載の方法。
[0188] 例16- クロマ予測モードインデックスが、モードインデックス0-平面モードと、モードインデックス1-垂直モードと、モードインデックス2-水平モードと、モードインデックス3-DCモードと、モードインデックス4-DM_Chromaモードと、モードインデックス5-LM_Chromaモードと、モードインデックス6-LM_Lモードと、モードインデックス7-LM_Aモードとからなるモードのグループからクロマ予測モードを定義する、例11~15の任意の組合せに記載の方法。
[0189] 例17- 2値化テーブルを使用することが、2値化テーブルを使用してクロマ予測モードインデックスに基づいて第2のシンタックス要素についてのビンストリングを符号化することを備える、例11~16の任意の組合せに記載の方法。
[0190] 例18- 2値化テーブルが、
Figure 2022539316000017
を備える、例11~17の任意の組合せに記載の方法。
[0191] 例19- 2値化テーブルを使用して第2のシンタックス要素を符号化することは、クロマ予測モードインデックスに基づいてビンストリングを決定するために2値化テーブルを使用することと、ピクチャのクロマブロックを符号化するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられたビンストリングの第1の部分を、符号化されたビデオデータから除外することと、ここにおいて、第1の部分が、第1のシンタックス要素の値に基づいて推論可能である、ピクチャのクロマブロックを符号化するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられたビンストリングの第2の部分を符号化されたビデオデータ中に含めることとを備える、例11~18の任意の組合せに記載の方法。
[0192] 例20- 第2のシンタックス要素を符号化することは、クロマ予測モードインデックスに基づいてビンストリングを決定するために2値化テーブルを使用することと、第2のシンタックス要素についてのビンストリングを符号化するためにコンテキスト適応型バイナリ算術コーディング(CABAC)技法を適用することとを備え、ここにおいて、ビンストリングを符号化するためにCABAC技法を適用することは、第1のシンタックス要素がピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すことに基づいて、ビンストリングの第1の発生するビンの符号化するために第1のコンテキストを使用することと、ビンストリングの第1のビンの値に応じてビンストリングの第2の発生するビンを符号化するために第2のコンテキストを使用することと、ここにおいて、第1のコンテキストおよび第2のコンテキストが互いに異なり、第2の発生するビンは、クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されるか否かを示す、を備える、例11~19の任意の組合せに記載の方法。
[0193] 例21- 例1~10に記載の方法の任意の組合せを実施するように構成されたビデオ復号デバイス。
[0194] 例22- 例1~10に記載されたステップの任意の組合せを実施するための手段を備えるビデオ復号デバイス。
[0195] 例23- 実行されたとき、ビデオ復号デバイスの1つまたは複数のプロセッサに、例1~10の任意の組合せに記載の方法を実施させる命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体。
[0196] 例24- 例11~20に記載の方法の任意の組合せを実施するように構成されたビデオ符号化デバイス。
[0197] 例25- 例11~20に記載されたステップの任意の組合せを実施するための手段を備えるビデオ符号化デバイス。
[0198] 例26- 実行されたとき、ビデオ符号化デバイスの1つまたは複数のプロセッサに、例11~20の任意の組合せに記載の方法を実施させる命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体。
[0199] 上記例に応じて、本明細書で説明された技法のいずれかのいくつかの行為またはイベントは、異なるシーケンスで実施され得、追加、マージ、または完全に除外され得る(たとえば、すべての説明された行為またはイベントが本技法の実践のために必要であるとは限らない)ことを認識されたい。その上、いくつかの例では、行為またはイベントは、連続的にではなく、たとえば、マルチスレッド処理、割込み処理、または複数のプロセッサを通して同時に実施され得る。
[0200] 1つまたは複数の例では、説明された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとして、コンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信され、ハードウェアベースの処理ユニットによって実行され得る。コンピュータ可読媒体は、データ記憶媒体などの有形媒体に対応する、コンピュータ可読記憶媒体を含み得るか、または、たとえば、通信プロトコルに従って、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にする任意の媒体を含む通信媒体を含み得る。このようにして、コンピュータ可読媒体は、概して、(1)非一時的である有形コンピュータ可読記憶媒体、あるいは(2)信号または搬送波などの通信媒体に対応し得る。データ記憶媒体は、本開示で説明された技法の実装のための命令、コードおよび/またはデータ構造を取り出すために、1つまたは複数のコンピュータまたは1つまたは複数のプロセッサによってアクセスされ得る、任意の利用可能な媒体であり得る。コンピュータプログラム製品はコンピュータ可読媒体を含み得る。
[0201] 限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読記憶媒体は、RAM、ROM、EEPROM(登録商標)、CD-ROMまたは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ、または他の磁気ストレージデバイス、フラッシュメモリ、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を含むことができる。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、命令が、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は媒体の定義に含まれる。ただし、コンピュータ可読記憶媒体およびデータ記憶媒体は、接続、搬送波、信号、または他の一時的媒体を含まないが、代わりに非一時的有形記憶媒体を対象とすることを理解されたい。本明細書で使用されるディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)およびBlu-rayディスク(disc)を含み、ここで、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、データをレーザーで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
[0202] 命令は、1つまたは複数のデジタル信号プロセッサ(DSP)、汎用マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、あるいは他の等価な集積またはディスクリート論理回路など、1つまたは複数のプロセッサによって実行され得る。したがって、本明細書で使用される「プロセッサ」および「処理回路」という用語は、上記の構造、または本明細書で説明された技法の実装に好適な任意の他の構造のいずれかを指し得る。さらに、いくつかの態様では、本明細書で説明された機能は、符号化および復号のために構成された専用ハードウェアおよび/またはソフトウェアモジュール内に提供されるか、あるいは複合コーデックに組み込まれ得る。また、本技法は、1つまたは複数の回路または論理要素において十分に実装され得る。
[0203] 本開示の技法は、ワイヤレスハンドセット、集積回路(IC)またはICのセット(たとえば、チップセット)を含む、多種多様なデバイスまたは装置において実装され得る。本開示では、開示される技法を実施するように構成されたデバイスの機能的態様を強調するために、様々な構成要素、モジュール、またはユニットが説明されたが、それらの構成要素、モジュール、またはユニットは、必ずしも異なるハードウェアユニットによる実現を必要とするとは限らない。むしろ、上記で説明されたように、様々なユニットが、好適なソフトウェアおよび/またはファームウェアとともに、上記で説明された1つまたは複数のプロセッサを含めて、コーデックハードウェアユニットにおいて組み合わせられるか、または相互動作可能なハードウェアユニットの集合によって提供され得る。
[0204] 様々な例が説明された。これらおよび他の例は以下の特許請求の範囲内に入る。

Claims (44)

  1. ビデオデータを復号する方法であって、前記方法が、
    前記ビデオデータのピクチャについてすべての線形モデル(LM)モードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を復号することと、
    前記ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を復号することと、
    クロマイントラ予測インデックスに基づいて前記クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することと、ここにおいて、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードを決定することは、前記クロマブロックについての前記クロマ予測モードインデックスが特定の値に等しいことに基づいて、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されると決定することを備え、ここにおいて、前記コロケートされたルーマブロックが前記クロマブロックとコロケートされ、前記特定の値は、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である、
    前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードに基づいて、前記クロマブロックを復号することと
    を備える、方法。
  2. 前記第2のシンタックス要素を復号することは、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、同じ2値化テーブルである2値化テーブルを使用して前記第2のシンタックス要素を復号することを備える、請求項1に記載の方法。
  3. 前記2値化テーブルが、異なるクロマ予測モードインデックスについて異なる固定長コードを指定する、請求項2に記載の方法。
  4. 前記2値化テーブルが、少なくともいくつかのクロマ予測モードインデックスについて可変長コードを指定する、請求項2に記載の方法。
  5. 前記2値化テーブルが、異なるクロマ予測モードインデックスについてゴロムコードを指定する、請求項2に記載の方法。
  6. 前記クロマ予測モードインデックスが、
    モードインデックス0-平面モードと、
    モードインデックス1-垂直モードと、
    モードインデックス2-水平モードと、
    モードインデックス3-DCモードと、
    モードインデックス4-DM_Chromaモードと、
    モードインデックス5-LM_Chromaモードと、
    モードインデックス6-LM_Lモードと、
    モードインデックス7-LM_Aモードと
    からなるモードのグループからクロマ予測モードを定義する、請求項1に記載の方法。
  7. 前記2値化テーブルを使用することが、
    前記第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定することと、
    前記ビンストリングから前記クロマ予測モードインデックスを決定するために前記2値化テーブルを使用することと
    を備える、請求項2に記載の方法。
  8. 前記2値化テーブルが、
    Figure 2022539316000018
    を備える、請求項7に記載の方法。
  9. 前記2値化テーブルを使用して前記第2のシンタックス要素を復号することが、
    前記第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定することと、
    前記ビンストリングから前記クロマ予測モードインデックスを決定するために前記2値化テーブルを使用することと
    を備え、
    前記第2のシンタックス要素についての前記ビンストリングを決定することが、
    前記第1のシンタックス要素の前記値に基づいて前記ピクチャの前記クロマブロックを復号するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられた前記ビンストリングの第1の部分を推論することと、
    前記第2のシンタックス要素の前記値に基づいて前記ピクチャの前記クロマブロックを復号するために使用される前記クロマ予測モードに関連付けられた前記ビンストリングの第2の部分を決定することと
    を備える、
    請求項2に記載の方法。
  10. 前記第2のシンタックス要素を復号することは、
    前記第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定するためにコンテキスト適応型バイナリ算術コーディング(CABAC)技法を適用することと、
    前記ビンストリングから前記クロマ予測モードインデックスを決定するために前記2値化テーブルを使用することと
    を備え、
    ここにおいて、前記第2のシンタックス要素についての前記ビンストリングを決定するために前記CABAC技法を適用することは、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すことに基づいて、
    前記ビンストリングの第1の発生するビンの復号するために第1のコンテキストを使用することと、
    前記ビンストリングの前記第1のビンの値に応じて前記ビンストリングの第2の発生するビンを復号するために第2のコンテキストを使用することと、ここにおいて、前記第1のコンテキストおよび前記第2のコンテキストが互いに異なり、前記第2の発生するビンは、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されるか否かを示す、
    を備える、
    請求項2に記載の方法。
  11. ビデオデータを符号化する方法であって、前記方法は、
    前記ビデオデータのピクチャについてすべての線形モデル(LM)モードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を符号化することと、
    前記ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することと、
    前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定することと、ここにおいて、クロマイントラ予測モードインデックスを決定することは、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択することを備え、ここにおいて、前記コロケートされたルーマブロックが前記クロマブロックとコロケートされ、前記特定の値は、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である、
    前記ピクチャの前記クロマブロックについての前記クロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化することと
    を備える、方法。
  12. 前記第2のシンタックス要素を符号化することは、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、同じ2値化テーブルである2値化テーブルを使用して前記第2のシンタックス要素を符号化することを備える、請求項11に記載の方法。
  13. 前記2値化テーブルが、異なるクロマ予測モードインデックスについて異なる固定長コードを指定する、請求項12に記載の方法。
  14. 前記2値化テーブルが、少なくともいくつかのクロマ予測モードインデックスについて可変長コードを指定する、請求項12に記載の方法。
  15. 前記2値化テーブルが、異なるクロマ予測モードインデックスについてゴロムコードを指定する、請求項12に記載の方法。
  16. 前記クロマ予測モードインデックスが、
    モードインデックス0-平面モードと、
    モードインデックス1-垂直モードと、
    モードインデックス2-水平モードと、
    モードインデックス3-DCモードと、
    モードインデックス4-DM_Chromaモードと、
    モードインデックス5-LM_Chromaモードと、
    モードインデックス6-LM_Lモードと、
    モードインデックス7-LM_Aモードと
    からなるモードのグループからクロマ予測モードを定義する、請求項11に記載の方法。
  17. 前記2値化テーブルを使用することが、
    前記2値化テーブルを使用して前記クロマ予測モードインデックスに基づいて前記第2のシンタックス要素についてのビンストリングを符号化すること
    を備える、請求項12に記載の方法。
  18. 前記2値化テーブルが、
    Figure 2022539316000019
    を備える、請求項17に記載の方法。
  19. 前記2値化テーブルを使用して前記第2のシンタックス要素を符号化することは、
    前記クロマ予測モードインデックスに基づいてビンストリングを決定するために前記2値化テーブルを使用することと、
    前記ピクチャの前記クロマブロックを符号化するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられた前記ビンストリングの第1の部分を、符号化されたビデオデータから除外することと、ここにおいて、前記第1の部分が、前記第1のシンタックス要素の前記値に基づいて推論可能である、
    前記ピクチャの前記クロマブロックを符号化するために使用される前記クロマ予測モードに関連付けられた前記ビンストリングの第2の部分を前記符号化されたビデオデータ中に含めることと
    を備える、請求項12に記載の方法。
  20. 前記第2のシンタックス要素を符号化することは、
    前記クロマ予測モードインデックスに基づいてビンストリングを決定するために前記2値化テーブルを使用することと、
    前記第2のシンタックス要素についての前記ビンストリングを符号化するためにコンテキスト適応型バイナリ算術コーディング(CABAC)技法を適用することと
    を備え、
    ここにおいて、前記ビンストリングを符号化するために前記CABAC技法を適用することは、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すことに基づいて、
    前記ビンストリングの第1の発生するビンの符号化するために第1のコンテキストを使用することと、
    前記ビンストリングの前記第1のビンの値に応じて前記ビンストリングの第2の発生するビンを符号化するために第2のコンテキストを使用することと、ここにおいて、前記第1のコンテキストおよび前記第2のコンテキストが互いに異なり、前記第2の発生するビンは、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されるか否かを示す、
    を備える、
    請求項12に記載の方法。
  21. ビデオ復号デバイスであって、
    ビデオデータを記憶するように構成されたメモリと、
    処理回路と
    を備え、前記処理回路は、
    前記ビデオデータのピクチャについてすべての線形モデル(LM)モードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を復号することと、
    前記ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を復号することと、
    クロマイントラ予測インデックスに基づいて前記クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することと、ここにおいて、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードを決定するために、前記処理回路は、前記クロマブロックについての前記クロマ予測モードインデックスが特定の値に等しいことに基づいて、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されると決定するように構成され、ここにおいて、前記コロケートされたルーマブロックが前記クロマブロックとコロケートされ、前記特定の値は、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である、
    前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードに基づいて、前記クロマブロックを復号することと
    を行うように構成された、ビデオ復号デバイス。
  22. 前記処理回路は、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、同じ2値化テーブルである2値化テーブルを使用して前記第2のシンタックス要素を復号するように構成された、請求項21に記載のビデオ復号デバイス。
  23. 前記2値化テーブルが、異なるクロマ予測モードインデックスについて異なる固定長コードを指定する、請求項22に記載のビデオ復号デバイス。
  24. 前記2値化テーブルが、少なくともいくつかのクロマ予測モードインデックスについて可変長コードを指定する、請求項22に記載のビデオ復号デバイス。
  25. 前記2値化テーブルが、異なるクロマ予測モードインデックスについてゴロムコードを指定する、請求項22に記載のビデオ復号デバイス。
  26. 前記クロマ予測モードインデックスが、
    モードインデックス0-平面モードと、
    モードインデックス1-垂直モードと、
    モードインデックス2-水平モードと、
    モードインデックス3-DCモードと、
    モードインデックス4-DM_Chromaモードと、
    モードインデックス5-LM_Chromaモードと、
    モードインデックス6-LM_Lモードと、
    モードインデックス7-LM_Aモードと
    からなるモードのグループからクロマ予測モードを定義する、請求項21に記載のビデオ復号デバイス。
  27. 前記2値化テーブルを使用することにおいて、前記処理回路が、
    前記第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定することと、
    前記ビンストリングから前記クロマ予測モードインデックスを決定するために前記2値化テーブルを使用することと
    を行うように構成された、請求項22に記載のビデオ復号デバイス。
  28. 前記2値化テーブルが、
    Figure 2022539316000020
    を備える、請求項27に記載のビデオ復号デバイス。
  29. 前記2値化テーブルを使用して前記第2のシンタックス要素を復号するために、前記処理回路が、
    前記第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定することと、
    前記ビンストリングから前記クロマ予測モードインデックスを決定するために前記2値化テーブルを使用することと
    を行うように構成され、
    前記第2のシンタックス要素についての前記ビンストリングを決定するために、前記処理回路が、
    前記第1のシンタックス要素の前記値に基づいて前記ピクチャの前記クロマブロックを復号するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられた前記ビンストリングの第1の部分を推論することと、
    前記第2のシンタックス要素の前記値に基づいて前記ピクチャの前記クロマブロックを復号するために使用される前記クロマ予測モードに関連付けられた前記ビンストリングの第2の部分を決定することと
    を行うように構成された、
    請求項22に記載のビデオ復号デバイス。
  30. 前記第2のシンタックス要素を復号するために、前記処理回路が、
    前記第2のシンタックス要素についてのビンストリングを決定するためにコンテキスト適応型バイナリ算術コーディング(CABAC)技法を適用することと、
    前記ビンストリングから前記クロマ予測モードインデックスを決定するために前記2値化テーブルを使用することと
    を行うように構成され、
    ここにおいて、前記第2のシンタックス要素についての前記ビンストリングを決定するために前記CABAC技法に対して、前記処理回路は、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すことに基づいて、
    前記ビンストリングの第1の発生するビンの復号するために第1のコンテキストを使用することと、
    前記ビンストリングの前記第1のビンの値に応じて前記ビンストリングの第2の発生するビンを復号するために第2のコンテキストを使用することと、ここにおいて、前記第1のコンテキストおよび前記第2のコンテキストが互いに異なり、前記第2の発生するビンは、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されるか否かを示す、
    を行うように構成された、
    請求項22に記載のビデオ復号デバイス。
  31. ビデオ符号化デバイスであって、
    ビデオデータを記憶するように構成されたメモリと、
    処理回路と
    を備え、前記処理回路は、
    前記ビデオデータのピクチャについてすべての線形モデル(LM)モードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を符号化することと、
    前記ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することと、
    前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定することと、ここにおいて、クロマイントラ予測モードインデックスを決定するために、前記処理回路は、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択するように構成され、ここにおいて、前記コロケートされたルーマブロックが前記クロマブロックとコロケートされ、前記特定の値は、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である、
    前記ピクチャの前記クロマブロックについての前記クロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化することと
    を行うように構成された、ビデオ符号化デバイス。
  32. 前記処理回路は、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すか否かにかかわらず、同じ2値化テーブルである2値化テーブルを使用して前記第2のシンタックス要素を符号化するように構成された、請求項31に記載のビデオ符号化デバイス。
  33. 前記2値化テーブルが、異なるクロマ予測モードインデックスについて異なる固定長コードを指定する、請求項32に記載のビデオ符号化デバイス。
  34. 前記2値化テーブルが、少なくともいくつかのクロマ予測モードインデックスについて可変長コードを指定する、請求項32に記載のビデオ符号化デバイス。
  35. 前記2値化テーブルが、異なるクロマ予測モードインデックスについてゴロムコードを指定する、請求項32に記載のビデオ符号化デバイス。
  36. 前記クロマ予測モードインデックスが、
    モードインデックス0-平面モードと、
    モードインデックス1-垂直モードと、
    モードインデックス2-水平モードと、
    モードインデックス3-DCモードと、
    モードインデックス4-DM_Chromaモードと、
    モードインデックス5-LM_Chromaモードと、
    モードインデックス6-LM_Lモードと、
    モードインデックス7-LM_Aモードと
    からなるモードのグループからクロマ予測モードを定義する、請求項31に記載のビデオ符号化デバイス。
  37. 2値化テーブルを使用して前記第2のシンタックス要素を符号化するために、前記処理回路が、
    前記2値化テーブルを使用して前記クロマ予測モードインデックスに基づいて前記第2のシンタックス要素についてのビンストリングを符号化すること
    を行うように構成された、請求項32に記載のビデオ符号化デバイス。
  38. 前記2値化テーブルが、
    Figure 2022539316000021
    を備える、請求項37に記載のビデオ符号化デバイス。
  39. 前記2値化テーブルを使用して前記第2のシンタックス要素を符号化するために、前記処理回路は、
    前記クロマ予測モードインデックスに基づいてビンストリングを決定するために前記2値化テーブルを使用することと、
    前記ピクチャの前記クロマブロックを符号化するために使用されるクロマ予測モードに関連付けられた前記ビンストリングの第1の部分を、符号化されたビデオデータから除外することと、ここにおいて、前記第1の部分が、前記第1のシンタックス要素の前記値に基づいて推論可能である、
    前記ピクチャの前記クロマブロックを符号化するために使用される前記クロマ予測モードに関連付けられた前記ビンストリングの第2の部分を前記符号化されたビデオデータ中に含めることと
    を行うように構成された、請求項32に記載のビデオ符号化デバイス。
  40. 前記2値化テーブルを使用して前記第2のシンタックス要素を符号化するために、前記処理回路が、
    前記クロマ予測モードインデックスに基づいてビンストリングを決定するために前記2値化テーブルを使用することと、
    前記第2のシンタックス要素についての前記ビンストリングを符号化するためにコンテキスト適応型バイナリ算術コーディング(CABAC)技法を適用することと
    を行うように構成され、
    ここにおいて、前記ビンストリングを符号化するために前記CABAC技法を適用するために、前記処理回路は、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すことに基づいて、
    前記ビンストリングの第1の発生するビンの符号化するために第1のコンテキストを使用することと、
    前記ビンストリングの前記第1のビンの値に応じて前記ビンストリングの第2の発生するビンを符号化するために第2のコンテキストを使用することと、ここにおいて、前記第1のコンテキストおよび前記第2のコンテキストが互いに異なり、前記第2の発生するビンは、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されるか否かを示す、
    を行うように構成された、
    請求項32に記載のビデオ符号化デバイス。
  41. ビデオ復号デバイスであって、
    前記ビデオデータのピクチャについてすべての線形モデル(LM)モードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を復号するための手段と、
    前記ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を復号するための手段と、
    クロマイントラ予測インデックスに基づいて前記クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定するための手段と、ここにおいて、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードを決定することは、前記クロマブロックについての前記クロマ予測モードインデックスが特定の値に等しいことに基づいて、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されると決定することを備え、ここにおいて、前記コロケートされたルーマブロックが前記クロマブロックとコロケートされ、前記特定の値は、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である、
    前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードに基づいて、前記クロマブロックを復号するための手段と
    を備える、ビデオ復号デバイス。
  42. ビデオ符号化デバイスであって、
    前記ビデオデータのピクチャについてすべての線形モデル(LM)モードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を符号化するための手段と、
    前記ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定するための手段と、
    前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定するための手段と、ここにおいて、クロマイントラ予測モードインデックスを決定することは、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択することを備え、ここにおいて、前記コロケートされたルーマブロックが前記クロマブロックとコロケートされ、前記特定の値は、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である、
    前記ピクチャの前記クロマブロックについての前記クロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化するための手段と
    を備える、ビデオ符号化デバイス。
  43. 命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令は、実行されたとき、ビデオ復号デバイスの1つまたは複数のプロセッサに、
    ビデオデータのピクチャについてすべての線形モデル(LM)モードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を復号することと、
    前記ピクチャのクロマブロックについてのクロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を復号することと、
    クロマイントラ予測インデックスに基づいて前記クロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することと、ここにおいて、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードを決定することは、前記クロマブロックについての前記クロマ予測モードインデックスが特定の値に等しいことに基づいて、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されると決定することを備え、ここにおいて、前記コロケートされたルーマブロックが前記クロマブロックとコロケートされ、前記特定の値は、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である、
    前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードに基づいて、前記クロマブロックを復号することと
    を行わせる、コンピュータ可読記憶媒体。
  44. 命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令は、実行されたとき、ビデオ符号化デバイスの1つまたは複数のプロセッサに、
    ビデオデータのピクチャについてすべての線形モデル(LM)モードが無効にされるかどうかを示す第1のシンタックス要素を符号化することと、
    前記ピクチャのクロマブロックについてのクロマイントラ予測モードを決定することと、
    前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードを指定するためにクロマイントラ予測インデックスを決定することと、ここにおいて、クロマイントラ予測モードインデックスを決定することは、前記クロマブロックについての前記クロマイントラ予測モードが、コロケートされたルーマブロックから継承されることを指定するために、特定の値を選択することを備え、ここにおいて、前記コロケートされたルーマブロックが前記クロマブロックとコロケートされ、前記特定の値は、前記第1のシンタックス要素が前記ピクチャについてすべてのLMモードが無効にされることを示すかどうかにかかわらず、同じ値である、
    前記ピクチャの前記クロマブロックについての前記クロマ予測モードインデックスを示す第2のシンタックス要素を符号化することと
    を行わせる、コンピュータ可読記憶媒体。
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