JP6336058B2 - ビデオ及び画像符号化及び復号のためのベースカラーインデックスマップモードの機能 - Google Patents
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Description
図1は、開示される技術革新の幾つかが実装され得る、適切なコンピューティングシステム(100)の一般化した例を図示している。この技術革新は、多様な汎用又は専用のコンピューティングシステムにおいて実装されてよいので、コンピューティングシステム(100)は、使用又は機能の範囲に関して如何なる限定を示唆するようにも意図されていない。
図2a及び図2bは、ビデオエンコーダ(220)及びビデオデコーダ(270)を含む例示のネットワーク環境(201、202)を示す。エンコーダ(220)及びデコーダ(270)は、ネットワーク(250)上で適切な通信プロトコルを使用して接続される。ネットワーク(250)は、インターネット又は別のコンピュータネットワークを含むことができる。
図3は、例示のエンコーダシステム(300)のブロック図であり、このエンコーダシステム(300)とともに、幾つかの説明される実施形態が実装され得る。エンコーダシステム(300)は、リアルタイム通信用の低遅延符号化モード、トランスコーディングモード及びファイル又はストリームからのメディア再生のための標準の符号化モードを含め複数の符号化モードのいずれかで動作する能力を有する、汎用の符号化ツールとすることができ、あるいは1つのそのような符号化モード用に適合される専用の符号化ツールとすることもできる。エンコーダシステム(300)は、オペレーティングシステムモジュールとして、アプリケーションライブラリとして、あるいはスタンドアロンアプリケーションとして実装され得る。全体として、エンコーダシステム(300)は、ビデオソースからのソースビデオフレーム(311)のシーケンスを受け取り、チャネル(390)への出力として符号化データを生成する。チャネルへ出力される符号化データは、BCIMモードを使用して符号化されるコンテンツを含むことができる。
図4は、例示のデコーダシステム(400)のブロック図であり、このデコーダシステム(400)とともに、幾つかの説明される実施形態が実装され得る。デコーダシステム(400)は、リアルタイム通信用の低遅延復号モード、ファイル又はストリームからのメディア再生のための標準復号モードを含め、複数の復号モードのいずれかで動作する能力を有する、汎用の復号ツールとすることができ、あるいは1つのそのような復号モードに適合される専用の復号ツールとすることもできる。デコーダシステム(400)は、オペレーティングシステムモジュールとして、アプリケーションライブラリとして、あるいはスタンドアロンアプリケーションとして実装され得る。全体として、デコーダシステム(400)は、チャネル(410)から符号化データを受け取り、出力宛先(490)への出力として再構築フレームを生成する。符号化データは、BCIMモードを使用して符号化されたコンテンツを含むことができる。
図5a及び図5bは、一般化したビデオエンコーダ(500)のブロック図であり、このビデオエンコーダとともに、幾つかの説明される実施形態が実装され得る。エンコーダ(500)は、現在のピクチャを含むビデオピクチャのシーケンスを、入力ビデオ信号(505)として受け取り、出力として符号化ビデオビットストリーム(595)内に符号化データを生成する。
図6は、一般化されたデコーダ(600)のブロック図であり、このデコーダとともに幾つかの説明される実施形態が実装され得る。デコーダ(600)は、符号化ビデオビットストリーム(605)内の符号化データを受け取り、再構築ビデオ(695)についてのピクチャを含む出力を生成する。符号化ビデオビットストリーム(605)のフォーマットは、HEVCフォーマット、Windows(登録商標)メディアビデオフォーマット、VC-1フォーマット、MPEG-xフォーマット(例えばMPEG-1、MPEG-2又はMPEG-4)、H.26xフォーマット(例えばH.261、H.262、H.263、H.264)又は別のフォーマットの変形又は拡張とすることができる。
このセクションは、ベースカラーインデックスマップ(「BCIM」)モードのための様々な技術革新を提示する。これらの技術革新の一部は、BCIMモードにおける変換係数又はインデックスマップデータのための係数符号化シンタックス構造の再利用に関し、他の技術革新は、BCIMモードにおけるインデックス値のマッピング又は予測に関する。更に他の革新は、BCIMモードにおける例外値の処理に関する。これらの技術革新は、速度ひずみ性能及び/又は符号化若しくは復号の計算効率に関してより効果的なBCIMモードを促進することができる。特に、BCIMモードを使用することは、例えば画面キャプチャコンテンツのように、特定の「人工的に」作られたビデオコンテンツを符号化するときに、速度ひずみ性能を改善することができる。画面キャプチャコンテンツは典型的に、繰り返し構造(例えばグラフィクス、テキスト文字)を含み、これらの構造は、性能を向上させるようイントラBC予測のための機会を提供する。画面キャプチャコンテンツは、低クロマサンプリング解像度(例えばYUV4:2:0)のフォーマットでエンコードされてもよいが、通常は、高クロマサンプリング解像度(例えばYUV4:4:4又はRGB4:4:4)で符号化される。
BCIMモードでは、ビデオエンコーダ又は画像エンコーダは、ベースカラーを表すインデックス値を使用してサンプル値を符号化する。インデックス値の各々は、サンプル値のうちの異なる値(「ベースカラー」)に関連付けられる。符号化中に、サンプル値は、対応するインデックス値と置換される。エンコーダは、インデックス値と対応するベースカラーとのテーブル(「ベースカラーテーブル」)、並びにサンプル値を表すインデックス値の配置(「インデックスマップ」)を符号化し、伝達する。ビデオデコーダ又は画像デコーダは、インデックス値と対応するベースカラーとのテーブルを受け取って復号する。ベースカラーテーブルを使用して、ベースカラーは、インデックスマップの値を、元のサンプル値のベースカラーと置き換える。
一部の例示の実装では、ビデオエンコーダ又は画像エンコーダは、BCIMモードデータを伝達する代わりに、変換係数情報を伝達するのに通常使用されるシンタックス構造を用いる。特に、エンコーダは、係数符号化シンタックス構造を再使用して、BCIMモードでインデックスマップ情報を伝達する。
インデックス値を変換係数であるかのように伝達するために、エンコーダは、インデックス値nをパック・インデックス値npackedにマップする。復号中に、デコーダは、パック・インデックス値npackedをインデックス値nにマップし返す。エンコーダ及びデコーダは、インデックス値nとパック・インデックス値npackedとの間をマッピングするときに様々なストラテジに従うことができる。
n%2が0の場合、npacked=-(n/2)であり;
そうでない場合、npacked=(n+1)/2である。
ここで、「%」はMOD演算子を表し、x%yは、xをyで割ったときの余りである。「/」は、その結果をゼロへ切り捨てる割り算を表す。デコーダは、次のようにパック・インデックス値npackedをインデックス値nにマップし返すことができる。
npacked≦0の場合、n=-2*npackedであり;
そうでない場合、n=2*npacked−1である。
n%2が0の場合、npacked=(n/2)であり;
そうでない場合、npacked=-(n+1)/2である。
復号では、
npacked≧0の場合、n=2*npackedであり;
そうでない場合、n=-2*npacked-1である。
npacked,combined=nv<<(2*nbits)+nu<<nbits+nv
ここで、「<<」は、左ビットシフト操作を表す。復号では、インデックス値インデックス値ny、nu及びnvは、パック・インデックス値npacked,combinedの適切なビットの値を識別するビットマスク操作及びビットシフト操作を使用して、次のように再構築され得る:
nv=npacked,combined>>(2*nbits)
nu=(npacked,combined>>nbits)&((1<<nbits)-1)
nv=npacked,combined&((1<<nbits)-1)
ここで、「>>」は右ビットシフト操作を表し、「&」は、ビットワイズのAND操作を表す。インデックス値ny、nu及びnvの順序は、復号中のマッピング操作に対する変化に対応して、符号化中のマッピング操作において変化し得る。また、インデックス値ny、nu及びnvは、符号化中及び復号中のマッピング操作に対する変化に対応して、異なるビット数を有することができる。
npacked,combined=nv*(county*countu)+nu*county+ny
復号では、インデックス値ny、nu及びnvを、次のように再構築することができる:
nv=npacked,combined%county
nu=(npacked,combined/county)%countu
nv=npacked,combined/(county*countu)
ここで、「/」は、結果をゼロへ切り捨てる割り算を表す。やはり、インデックス値ny、nu及びnvの順序は、どのカウント変数が使用されるかについての変化に対応して異なり得る。
エンコーダ及びデコーダは、インデックスマップの要素の予測も使用することができる。予測がうまく機能すると、インデックス残差値(又はパック・インデックス残差値)の多くは、値ゼロを有する。この予測は、少ないビットを使用してゼロに近い値を符号化するため、典型的なエントロピー符号化スキームにおける符号化効率を向上させる。
BCIMモードを使用するとき、ベースカラーテーブルにおいて、エンコーダ及びデコーダは、インデックス値を、ブロック内で使用される全て異なるサンプル値に割り当てることができる。一部の場合において、これは、特にインデックス値があまり頻繁に使用されないときに、伝えることが非効率的なベースカラーテーブルを生じる可能性がある。特定のベースカラーがブロック内でめったに現れない場合、インデックス値をそのベースカラーに割り当てる価値がない可能性がある。
Claims (9)
- 1つ以上の処理ユニット及びメモリを備えるコンピューティングデバイスであって、当該コンピューティングデバイスは、ビデオ又は画像のエンコーダを実装し、該エンコーダは、
イントラピクチャ圧縮を使用してピクチャのユニットについてのデータを符号化する、符号化ステップであって、前記ユニットは1つ以上のブロックを含み、該符号化ステップは、ベースカラーテーブルとインデックスマップを使用し、前記ベースカラーテーブルは、1つ以上のインデックス値を1つ以上の対応するベースカラーに割り当て、前記インデックスマップは、前記1つ以上のインデックス値のうちの少なくとも1つと、前記ベースカラーテーブル内の前記1つ以上の対応するベースカラーのいずれのベースカラーも表さない1つ以上の例外値とを含み、例外値に対応するサンプル値は、量子化パラメータを使用して符号化され、最も高い可能性のあるインデックス値で指定される、符号化ステップと;
前記符号化されたデータを出力するステップと;
を備える動作を実行するように構成される、コンピューティングデバイス。 - 前記1つ以上のインデックス値は、パック・インデックス値又はパック・インデックス残差値である、
請求項1に記載のコンピューティングデバイス。 - 前記ユニットは、符号化ユニットであり、前記符号化ユニットは、イントラ予測の予測モードを有する、
請求項1に記載のコンピューティングデバイス。 - 前記符号化されたデータは、前記イントラ予測が空間予測モードを使用したか、ベースカラーインデックスマップモードを使用したかを示すフラグ値を有する、
請求項3に記載のコンピューティングデバイス。 - 前記符号化ステップは、隣接するインデックス値を使用して前記インデックスマップ内の所与のインデックス値を予測するステップを含む、
請求項1に記載のコンピューティングデバイス。 - 前記隣接するインデックス値は、前記インデックスマップ内の前記所与のインデックス値より上である、
請求項5に記載のコンピューティングデバイス。 - ビデオデコーダ又は画像デコーダを有するコンピューティングデバイスにおいて、
ピクチャのユニットについての符号化データを受け取るステップであって、前記ユニットはイントラピクチャ圧縮を使用して符号化されており、前記ユニットは1つ以上のブロックを含む、ステップと;
前記符号化データを復号する復号ステップであって、該復号ステップは、ベースカラーテーブルとインデックスマップを使用し、前記ベースカラーテーブルは、1つ以上のインデックス値を1つ以上の対応するベースカラーに割り当て、前記インデックスマップは、前記1つ以上のインデックス値のうちの少なくとも1つと、前記ベースカラーテーブル内の前記1つ以上の対応するベースカラーのいずれのベースカラーも表さない1つ以上の例外値とを含み、例外値に対応するサンプル値は、量子化パラメータを使用して復号され、最も高い可能性のあるインデックス値で指定される、復号ステップと;
を備える、方法。 - 前記1つ以上のインデックス値は、パック・インデックス値又はパック・インデックス残差値である、
請求項7に記載の方法。 - コンピューティングデバイスに、
ピクチャのユニットについての符号化データを受け取るステップであって、前記ユニットはイントラピクチャ圧縮を使用して符号化されており、前記ユニットは1つ以上のブロックを含む、ステップと;
前記符号化データを復号する復号ステップであって、該復号ステップは、ベースカラーテーブルとインデックスマップを使用し、前記ベースカラーテーブルは、1つ以上のインデックス値を1つ以上の対応するベースカラーに割り当て、前記インデックスマップは、前記1つ以上のインデックス値のうちの少なくとも1つと、前記ベースカラーテーブル内の前記1つ以上の対応するベースカラーのいずれのベースカラーも表さない1つ以上の例外値とを含み、例外値に対応するサンプル値は、量子化パラメータを使用して復号され、最も高い可能性のあるインデックス値で指定される、復号ステップと;
を含む動作を実行させる、コンピュータプログラム。
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