JP2023502538A - ルマブロックのための改善されたデルタ角度シグナリング方法 - Google Patents
ルマブロックのための改善されたデルタ角度シグナリング方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本出願は、2020年8月19日に出願された米国仮特許出願第63/067,791号、および2021年7月30日に出願された米国特許出願第17/390,256号の優先権を主張し、これらの開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図5A~図5Dの区分構造(502)~(508)を参照すると、VP9は、64×64レベルから開始して4×4レベルまでの4通りの区分ツリーを使用し、ブロック8×8にいくつかの追加の制限がある。図5DにRとして指定された区分は、最低4×4レベルに達するまで同じ区分ツリーがより低いスケールで繰り返されるという点で、再帰を指すことに留意されたい。
HEVCでは、符号化ツリーユニット(CTU)が、様々な局所特性に適応するように符号化ツリーとして表された四分木(QT)構造を使用して符号化ユニット(CU)に分割され得る。ピクチャ領域をインターピクチャ(時間的)予測を使用して符号化するか、またはイントラピクチャ(空間的)予測を使用して符号化するかの判断は、CUレベルで行われ得る。各CUは、PU分割タイプに従って、1つ、2つ、または4つの予測ユニット(PU)にさらに分割することができる。1つのPU内では、同じ予測プロセスが適用されてもよく、関連情報はPUベースでデコーダに送られる。PU分割タイプに基づく予測プロセスを適用することによって残差ブロックを取得した後、CUを、CUの符号化ツリーのような別の四分木構造に従って変換ユニット(TU)に分割することができる。HEVC構造の重要な特徴の1つは、CU、PU、およびTUを含む複数の区分概念を有することである。HEVCでは、CUまたはTUは正方形の形状しか有することができないが、PUはインター予測ブロックのために正方形または長方形の形状を有し得る。HEVCでは、1つの符号化ブロックが4つの正方形サブブロックにさらに分割されてもよく、変換は、各サブブロック(すなわちTU)に対して実行される。各TUを、(四分木分割を使用して)再帰的に、残差四分木(RQT)と呼ばれるより小さいTUにさらに分割することができる。
VVCでは、二分割および三分割のセグメント化構造を使用するネストされたマルチタイプツリーを有する四分木が、複数の区分ユニットタイプの概念を置き換える。すなわち、VVCは、最大変換長に対して大きすぎるサイズを有するCUのために必要とされる場合を除いて、CU、PU、およびTUの概念の分離を含まず、CU区分形状のためのより多くの柔軟性をサポートする。符号化ツリー構造では、CUは正方形または長方形のどちらかの形状とすることができる。符号化ツリーユニット(CTU)は、最初に、四分割ツリー(四分木とも呼ばれる)構造によって分割される。次いで、四分割ツリーのリーフノードを、マルチタイプツリー構造によってさらに分割することができる。図7A~図7Dの図(532)、図(534)、図(536)、および図(538)に示されるように、マルチタイプツリー構造には、図7Aに示されるような垂直二分割(SPLIT_BT_VER)、図7Bに示されるような水平二分割(SPLIT_BT_HOR)、図7Cに示されるような垂直三分割(SPLIT_TT_VER)、および図7Dに示されるような水平三分割(SPLIT_TT_HOR)、という4つの分割タイプがある。マルチタイプツリーのリーフノードは、符号化ユニット(CU)と呼ばれてもよく、CUが最大変換長に対して大きすぎない限り、このセグメント化は、さらなる分割なしで予測および変換処理に使用され得る。これは、ほとんどの場合、CU、PU、およびTUが、ネストされたマルチタイプツリーの符号化ブロック構造を有する四分木において同じブロックサイズを有することを意味する。例外が発生するのは、サポートされる最大変換長がCUの色成分の幅または高さよりも小さい場合である。1つのCTUのためのブロック区分の一例が図8に示されている。図8は、四分木およびネストされたマルチタイプツリーの符号化ブロック構造を有する複数のCUに分割されたCTU(540)を示しており、太線のエッジは四分木分割を表し、破線のエッジはマルチタイプツリー分割を表している。ネストされたマルチタイプツリー区分を有する四分木は、CUで構成されたコンテンツ適応符号化ツリー構造を提供する。
VP9は、45度から207度までの角度に対応する8つの方向性モードをサポートする。方向テクスチャにおけるより多様な空間的冗長性を活用するために、AV1では、方向性イントラモードは、より細かい粒度で設定された角度に拡張される。元の8つの角度はわずかに変更されて公称角度とされ、これら8つの公称角度は、V_PRED(542)、H_PRED(543)、D45_PRED(544)、D135_PRED(545)、D113_PRED(546)、D157_PRED(547)、D203_PRED(548)、およびD67_PRED(549)と名付けられ、これらが現在のブロック(541)に関して図9に示されている。公称角度はまた、符号化規格によってサポートされる基本方向性モードとも呼ばれ得る。公称角度ごとに、7つのより細かい角度があるので、AV1は合計56の方向角度を有する。予測角度は公称イントラ角度+デルタ角度によって提示され、これは3度のステップサイズの-3~3倍である。一般的な方法によってAV1における方向性予測モードを実装するために、AV1の56の方向性イントラ予測モードはすべて、各ピクセルを参照サブピクセル位置に投影し、2タップバイリニアフィルタによって参照ピクセルを補間する統一された方向予測子を用いて実装される。
AV1には、DC、PAETH、SMOOTH、SMOOTH_V、およびSMOOTH_Hの5つの無方向性平滑イントラ予測モードがある。DC予測では、左および上の隣接サンプルの平均値が予測対象のブロックの予測子として使用される。PAETH予測子の場合、最初に上、左、および左上の参照サンプルがフェッチされ、次いで(上+左-左上)に最も近い値が予測対象のピクセルの予測子として設定される。図10に、現在のブロック(550)内の現在のピクセル(552)の上サンプル(554)、左サンプル(556)、および左上サンプル(558)の位置を示す。SMOOTHモード、SMOOTH_Vモード、およびSMOOTH_Hモードの場合、現在のブロック(550)は、垂直方向もしくは水平方向の二次補間、または両方向の平均値を使用して予測される。
クロマ成分の場合、56の方向性モードおよび5つの無方向性モードに加えて、ルマからのクロマ(CfL)は、クロマピクセルを一致する再構成されたルマピクセルの線形関数としてモデル化する、クロマのみのイントラ予測モードである。CfL予測は、以下の式1に示すように表され得る。
CfL(α)=α×LAC+DC(式1)
式中、LACはルマ成分のAC寄与を表し、αは線形モデルのパラメータを表し、DCはクロマ成分のDC寄与を表す。具体的には、再構成されたルマピクセルがクロマ解像度にサブサンプリングされ、次いで平均値が減算されてAC寄与が形成される。AC寄与からクロマAC成分を近似するために、いくつかの背景技術にあるようにデコーダがスケーリングパラメータを計算することを必要とするのではなく、AV1 CfLは、元のクロマピクセルに基づいてパラメータαを決定し、それらをビットストリーム内でシグナリングする。これにより、デコーダの複雑さが低減され、より正確な予測が得られる。クロマ成分のDC寄与に関しては、ほとんどのクロマコンテンツに十分であり、成熟した高速実装を有するイントラDCモードを使用して計算され得る。
110 端末
120 端末
130 端末
140 端末
150 ネットワーク
200 ストリーミングシステム
201 ビデオソース、カメラ
202 非圧縮ビデオサンプルストリーム
203 エンコーダ
204 符号化されたビデオビットストリーム
205 ストリーミングサーバ
206 ストリーミングクライアント
209 ビデオビットストリーム
210 ビデオデコーダ
211 出力されるビデオサンプルストリーム
212 ディスプレイ
213 キャプチャサブシステム
310 受信機
312 チャネル
315 バッファメモリ、バッファ
320 エントロピーデコーダ/パーサ
321 シンボル
351 スケーラ/逆変換ユニット
352 イントラ予測ユニット
353 動き補償予測ユニット
355 アグリゲータ
356 ループフィルタユニット
357 参照ピクチャメモリ
358 現在のピクチャメモリ
430 ソースコーダ、ビデオコーダ
432 符号化エンジン
433 ローカルデコーダ
434 参照ピクチャメモリ
435 予測器
440 送信機
445 エントロピーコーダ
450 コントローラ
460 チャネル
502 区分構造
504 区分構造
506 区分構造
508 区分構造
511 区分構造
512 区分構造
513 区分構造
514 区分構造
515 区分構造
516 区分構造
517 区分構造
518 区分構造
519 区分構造
520 区分構造
532 垂直二分割
534 水平二分割
536 垂直三分割
538 水平三分割
540 CTU
541 現在のブロック
542 V_PRED
543 H_PRED
544 D45_PRED
545 D135_PRED
546 D113_PRED
547 D157_PRED
548 D203_PRED
549 D67_PRED
550 現在のブロック
552 現在のピクセル
554 上サンプル
556 左サンプル
558 左上サンプル
600 現在のブロック
800 デコーダ
810 復号コード
820 第1の取得コード
830 第2の取得コード
840 決定コード
850 シグナリングコード
860 インデックスシグナリングコード
870 識別コード
880 予測コード
900 コンピュータシステム
901 キーボード
902 マウス
903 トラックパッド
905 ジョイスティック
906 マイクロフォン
907 スキャナ
908 カメラ
909 スピーカ
910 タッチスクリーン
920 CD/DVD ROM/RW
921 CD/DVDなどの媒体
922 サムドライブ
923 リムーバブルハードドライブまたはソリッドステートドライブ
940 コア
941 中央処理装置(CPU)
942 グラフィックス処理装置(GPU)
943 フィールドプログラマブルゲートエリア(FPGA)
944 ハードウェアアクセラレータ
945 読み出し専用メモリ(ROM)
946 ランダムアクセスメモリ
947 内部大容量ストレージ
948 システムバス
949 周辺バス
950 グラフィックスアダプタ
954 ネットワークインターフェース
955 クラウドコンピューティング環境
Claims (20)
- 少なくとも1つのプロセッサによって実行される方法であって、
符号化されたピクチャを受け取るステップと、
前記符号化されたピクチャを復号するステップと
を含み、復号する前記ステップは、
イントラ予測のために前記符号化されたピクチャの現在のブロックの公称角度を取得するステップと、
イントラ予測のために前記現在のブロックの少なくとも1つの隣接ブロックの公称角度を取得するステップと、
前記現在のブロックの前記公称角度と前記少なくとも1つの隣接ブロックの前記公称角度との間の比較に基づいて、前記現在のブロックの前記公称角度のすべての許容されるデルタ角度をシグナリングするか、または前記現在のブロックの前記公称角度の前記許容されるデルタ角度のサブセットのみをシグナリングするかを決定するステップと、
決定する前記ステップに基づいて、前記現在のブロックの前記公称角度のすべての前記許容されるデルタ角度または前記許容されるデルタ角度の前記サブセットをシグナリングするステップと、
シグナリングする前記ステップに基づいて、前記現在のブロックを予測するステップと
を含む、方法。 - 決定する前記ステップは、前記現在のブロックの前記公称角度に対応する値と前記少なくとも1つの隣接ブロックの前記公称角度に対応する値との絶対差が閾値以下であることに基づいて、前記現在のブロックの前記公称角度のすべての前記許容されるデルタ角度をシグナリングすると決定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記閾値は2である、請求項2に記載の方法。
- 決定する前記ステップは、前記現在のブロックの前記公称角度に対応する値と前記少なくとも1つの隣接ブロックの前記公称角度に対応する値との絶対差が閾値より大きいことに基づいて、前記現在のブロックの前記公称角度の前記許容されるデルタ角度の前記サブセットのみをシグナリングすると決定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- シグナリングされると決定される前記サブセット内の前記許容されるデルタ角度の数は、前記現在のブロックの前記公称角度に対応する前記値と前記少なくとも1つの隣接ブロックの前記公称角度に対応する前記値との前記絶対差に基づくものである、請求項4に記載の方法。
- 前記比較は、前記現在のブロックの前記公称角度と所定数のみの隣接ブロックの前記公称角度との間のものである、請求項1に記載の方法。
- シグナリングする前記ステップは、決定する前記ステップに基づいて、累積密度関数(CDF)を使用して前記許容されるデルタ角度のうちの少なくとも1つをシグナリングするステップを含む、請求項1に記載の方法。
- インデックスをシグナリングするステップと、
前記インデックスが前記現在のブロックのデルタ角度にマップされているマッピングテーブルを使用して前記現在のブロックの前記デルタ角度を識別するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記インデックスは、前記マッピングテーブルにおいて、前記現在のブロックの前記デルタ角度および前記少なくとも1つの隣接ブロックのデルタ角度にマップされている、
請求項8に記載の方法。 - 前記現在のブロックはルマブロックである、請求項1に記載の方法。
- システムであって、
コンピュータプログラムコードを記憶するように構成された少なくとも1つのメモリと、
前記コンピュータプログラムコードにアクセスし、前記コンピュータプログラムコードによって命令されるように動作するように構成された少なくとも1つのプロセッサと
を備え、前記コンピュータプログラムコードは、
前記少なくとも1つのプロセッサに、受け取られた符号化されたピクチャを復号させるように構成された復号コードを含み、前記復号コードは、
前記少なくとも1つのプロセッサに、イントラ予測のために前記符号化されたピクチャの現在のブロックの公称角度を取得させるように構成された第1の取得コードと、
前記少なくとも1つのプロセッサに、イントラ予測のために前記現在のブロックの少なくとも1つの隣接ブロックの公称角度を取得させるように構成された第2の取得コードと、
前記少なくとも1つのプロセッサに、前記現在のブロックの前記公称角度と前記少なくとも1つの隣接ブロックの前記公称角度との間の比較に基づいて、前記現在のブロックの前記公称角度のすべての許容されるデルタ角度をシグナリングするか、または前記現在のブロックの前記公称角度の前記許容されるデルタ角度のサブセットのみをシグナリングするかを決定させるように構成された決定コードと、
前記少なくとも1つのプロセッサに、前記決定に基づいて、前記現在のブロックの前記公称角度のすべての前記許容されるデルタ角度または前記許容されるデルタ角度の前記サブセットをシグナリングさせるように構成されたシグナリングコードと、
前記少なくとも1つのプロセッサに、前記シグナリングに基づいて、前記現在のブロックを予測させるように構成された予測コードと
を含む、システム。 - 前記決定コードは、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記現在のブロックの前記公称角度に対応する値と前記少なくとも1つの隣接ブロックの前記公称角度に対応する値との絶対差が閾値以下であることに基づいて、前記現在のブロックの前記公称角度のすべての前記許容されるデルタ角度をシグナリングすると決定させるように構成されている、請求項11に記載のシステム。
- 前記閾値は2である、請求項12に記載のシステム。
- 前記決定コードは、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記現在のブロックの前記公称角度に対応する値と前記少なくとも1つの隣接ブロックの前記公称角度に対応する値との絶対差が閾値より大きいことに基づいて、前記現在のブロックの前記公称角度の前記許容されるデルタ角度の前記サブセットのみをシグナリングすると決定させるように構成されている、請求項11に記載のシステム。
- シグナリングされると決定される前記サブセット内の前記許容されるデルタ角度の数は、前記現在のブロックの前記公称角度に対応する前記値と前記少なくとも1つの隣接ブロックの前記公称角度に対応する前記値との前記絶対差に基づくものである、請求項14に記載のシステム。
- 前記比較は、前記現在のブロックの前記公称角度と所定数のみの隣接ブロックの前記公称角度との間のものである、請求項11に記載のシステム。
- 前記シグナリングコードは、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記決定に基づいて、累積密度関数(CDF)を使用して前記許容されるデルタ角度のうちの少なくとも1つをシグナリングさせるように構成されている、請求項11に記載のシステム。
- 前記復号コードは、
前記少なくとも1つのプロセッサに、インデックスをシグナリングさせるように構成されたインデックスシグナリングコードと、
前記少なくとも1つのプロセッサに、前記インデックスが前記現在のブロックのデルタ角度にマップされているマッピングテーブルを使用して前記現在のブロックの前記デルタ角度を識別させるように構成された識別コードと
をさらに含む、請求項11に記載のシステム。 - 前記インデックスは、前記マッピングテーブルにおいて、前記現在のブロックの前記デルタ角度および前記少なくとも1つの隣接ブロックのデルタ角度にマップされている、請求項18に記載のシステム。
- 少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、
受け取られた符号化されたピクチャを、
イントラ予測のために前記符号化されたピクチャの現在のブロックの公称角度を取得し、
イントラ予測のために前記現在のブロックの少なくとも1つの隣接ブロックの公称角度を取得し、
前記現在のブロックの前記公称角度と前記少なくとも1つの隣接ブロックの前記公称角度との間の比較に基づいて、前記現在のブロックの前記公称角度のすべての許容されるデルタ角度をシグナリングするか、または前記現在のブロックの前記公称角度の前記許容されるデルタ角度のサブセットのみをシグナリングするかを決定し、
前記決定に基づいて、前記現在のブロックの前記公称角度のすべての前記許容されるデルタ角度または前記許容されるデルタ角度の前記サブセットをシグナリングし、
前記シグナリングに基づいて、前記現在のブロックを予測する
ことによって復号させるように構成されたコンピュータ命令を記憶する、非一時的コンピュータ可読媒体。
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