JP6619028B2 - Coding data using an improved context-adaptive binary arithmetic coating (CABAC) design - Google Patents

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Description

本出願は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、2015年5月29日に出願された米国仮出願第62/168,571号の利益を主張する。   This application claims the benefit of US Provisional Application No. 62 / 168,571, filed May 29, 2015, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

本開示は、ビデオコーディングに関する。   The present disclosure relates to video coding.

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、ワイヤレス放送システム、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、ビデオゲーミングデバイス、ビデオゲームコンソール、セルラー無線電話または衛星無線電話、いわゆる「スマートフォン」、ビデオ会議デバイス、ビデオストリーミングデバイスなどを含む広範囲の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、Part 10、Advanced Video Coding(AVC)、現在開発中のHigh Efficiency Video Coding(HEVC)規格、およびそのような規格の拡張によって定義された規格に記載されるものなどの、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し、受信し、符号化し、復号し、かつ/または記憶することができる。   Digital video capabilities include digital television, digital direct broadcast system, wireless broadcast system, personal digital assistant (PDA), laptop or desktop computer, tablet computer, ebook reader, digital camera, digital recording device, digital media player, video It can be incorporated into a wide range of devices including gaming devices, video game consoles, cellular or satellite radiotelephones, so-called “smartphones”, video conferencing devices, video streaming devices and the like. Digital video devices include MPEG-2, MPEG-4, ITU-T H.263, ITU-T H.264 / MPEG-4, Part 10, Advanced Video Coding (AVC), currently under development High Efficiency Video Coding ( Implement video coding techniques, such as those described in the HEVC) standards, and standards defined by extensions of such standards. A video device can more efficiently transmit, receive, encode, decode, and / or store digital video information by implementing such video coding techniques.

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に、空間的(ピクチャ内)予測および/または時間的(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のために、ビデオスライス(たとえば、ビデオフレーム、またはビデオフレームの一部分)は、ビデオブロックに区分されることがあり、ビデオブロックは、ツリーブロック、コーディング単位(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。ピクチャのイントラコーディングされた(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的予測を使用して符号化される。ピクチャのインターコーディングされた(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的予測、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的予測を使用することができる。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。   Video coding techniques include spatial (intra-picture) prediction and / or temporal (inter-picture) prediction to reduce or remove redundancy inherent in video sequences. For block-based video coding, a video slice (e.g., a video frame, or a portion of a video frame) may be partitioned into video blocks, where the video block is a tree block, a coding unit (CU), and / or Or it may be called a coding node. Video blocks in an intra-coded (I) slice of a picture are encoded using spatial prediction on reference samples in adjacent blocks in the same picture. A video block in an intercoded (P or B) slice of a picture uses spatial prediction for reference samples in neighboring blocks in the same picture, or temporal prediction for reference samples in other reference pictures Can do. A picture may be referred to as a frame, and a reference picture may be referred to as a reference frame.

空間的予測または時間的予測は、コーディングされるべきブロックのための予測ブロックをもたらす。残差データは、コーディングされるべき元のブロックと予測ブロックとの間のピクセル差分を表す。インターコーディングされるブロックは、予測ブロックを形成する参照サンプルのブロックを指す動きベクトルに従って符号化され、残差データは、コーディングされたブロックと予測ブロックとの差分を示す。イントラコーディングされるブロックは、イントラコーディングモードおよび残差データに従って符号化される。さらなる圧縮のために、残差データは、画素領域から変換領域に変換され、残差変換係数をもたらすことがあり、その残差変換係数は、次いで量子化され得る。最初に2次元アレイに配置される量子化された変換係数は、変換係数の1次元ベクトルを生成するために走査されることがあり、エントロピーコーディングが、さらなる圧縮を実現するために適用されることがある。   Spatial or temporal prediction results in a prediction block for the block to be coded. The residual data represents the pixel difference between the original block to be coded and the prediction block. The block to be intercoded is encoded according to a motion vector that points to the block of reference samples that form the prediction block, and the residual data indicates the difference between the coded block and the prediction block. Intra-coded blocks are encoded according to the intra-coding mode and residual data. For further compression, the residual data may be transformed from the pixel domain to the transform domain, resulting in a residual transform coefficient that may then be quantized. Quantized transform coefficients that are initially placed in a two-dimensional array may be scanned to generate a one-dimensional vector of transform coefficients, and entropy coding is applied to achieve further compression There is.

本開示は、ブロックベースのハイブリッドビデオコーディングにおけるエントロピーコーディングモジュールに関する、例示的な技法を説明する。これらの技法は、HEVC(High Efficiency Video Coding)などの任意の既存のビデオコーデックに適用されることが可能であり、またはこれらの技法は、任意の未来のビデオコーディング規格または他のプロプライエタリの、もしくはプロプライエタリではないコーディング技法における、効率的なコーディングツールになり得る。様々な態様が、バイナリ算術コーディング(BAC)ベースのコーディングデバイスのための、コンテキストモデリングおよびコンテキスト初期化の改善を対象とする。いくつかの技法が本明細書において説明され、本開示に従って、ビデオコーディングデバイスは技法を別々に、または様々な組合せで実施することができる。   This disclosure describes example techniques for an entropy coding module in block-based hybrid video coding. These techniques can be applied to any existing video codec such as HEVC (High Efficiency Video Coding), or these techniques can be applied to any future video coding standard or other proprietary or It can be an efficient coding tool for non-proprietary coding techniques. Various aspects are directed to improved context modeling and context initialization for binary arithmetic coding (BAC) based coding devices. Several techniques are described herein, and in accordance with this disclosure, a video coding device may implement the techniques separately or in various combinations.

一例では、本開示は、ビデオデータを復号するための方法を対象とし、この方法は、現在の変換係数のシンタックス要素の値の複数のビンの各々に対して、1つまたは複数の以前に復号された変換係数のシンタックス要素の値のそれぞれの対応するビンを使用してコンテキストを決定するステップを含み、コンテキストを決定するステップは、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストを、以前に復号された変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用して決定するステップを備え、iが非負の整数を備え、以前に復号された変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用するステップは、以前に復号された変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのみを使用し、以前に復号された変換係数のシンタックス要素の値の他のビンを使用しないステップを備える。方法はさらに、決定されたコンテキストを使用して、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンをコンテキスト適応バイナリ算術コーディング(CABAC)復号するステップを含み得る。   In one example, this disclosure is directed to a method for decoding video data, wherein the method includes one or more previous ones for each of a plurality of bins of current transform coefficient syntax element values. Determining a context using each corresponding bin of the decoded transform coefficient syntax element value, wherein determining the context comprises the i th of the current transform coefficient syntax element value. Comprising determining the context for the bin using the corresponding i th bin of the value of the syntax element of the previously decoded transform coefficient, i comprising a non-negative integer and the previously decoded The step of using the corresponding i th bin of the transform coefficient syntax element value uses only the i th bin of the previously decoded transform coefficient syntax element value, and the previous Comprising the step of not using the other bottle values of syntax elements of the decoded transform coefficients. The method may further include context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC) decoding the i th bin of the current transform coefficient syntax element value using the determined context.

別の例では、本開示は、ビデオデータを復号するための方法を対象とし、この方法は、現在の変換係数のシンタックス要素の値の複数のビンの各々に対して、1つまたは複数の以前に符号化された変換係数のシンタックス要素の値のそれぞれの対応するビンを使用してコンテキストを決定するステップを含み、コンテキストを決定するステップは、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストを、以前に符号化された変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用して決定するステップを備え、iが非負の整数を備え、以前に符号化された変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用するステップは、以前に符号化された変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのみを使用し、以前に符号化された変換係数のシンタックス要素の値の他のビンを使用しないステップを備える。方法はさらに、決定されたコンテキストを使用して、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンをCABAC符号化するステップを含み得る。   In another example, this disclosure is directed to a method for decoding video data, wherein the method includes one or more for each of a plurality of bins of current transform coefficient syntax element values. Determining a context using a corresponding bin of each of the previously encoded transform coefficient syntax element values, wherein the step of determining the context includes the current transform coefficient syntax element value determining the context for the i th bin using the corresponding i th bin of the previously encoded transform coefficient syntax element value, i comprising a non-negative integer, The step of using the corresponding i-th bin of the transform coefficient syntax element value encoded in, uses only the i-th bin of the previously encoded transform coefficient syntax element value. And comprises the step of not using the other bottle values of syntax elements of a previously coded transform coefficients. The method may further include CABAC encoding the i th bin of the current transform coefficient syntax element value using the determined context.

別の例では、本開示はビデオデータをコーディングするためのデバイスを対象とし、このデバイスは、ビデオデータを記憶するように構成されるメモリと、1つまたは複数のプロセッサとを含む。1つまたは複数のプロセッサは、現在の変換係数のシンタックス要素の値の複数のビンの各々に対して、1つまたは複数の以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値のそれぞれの対応するビンを使用してコンテキストを決定するように構成され、コンテキストを決定するために、1つまたは複数のプロセッサは、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストを、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用して決定するように構成され、iが非負の整数を備え、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用するために、1つまたは複数のプロセッサは、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのみを使用し、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の他のビンを使用しないように構成される。プロセッサはさらに、決定されたコンテキストを使用して、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンをCABACコーディングするように構成され得る。   In another example, this disclosure is directed to a device for coding video data, the device including a memory configured to store the video data and one or more processors. One or more processors, for each of the plurality of bins of the current transform coefficient syntax element value, each corresponding one or more previously coded transform coefficient syntax element values To determine the context using the bin, to determine the context, one or more processors determine the context for the i th bin of the current transform coefficient syntax element value A previously coded transform coefficient syntax configured to determine using the corresponding i th bin of the value of the previously coded transform coefficient syntax element, i being a non-negative integer In order to use the corresponding i-th bin of the element values, one or more processors can use the previously coded transform coefficient syntax element Use only the i-th bin value, configured to not use other bottles values of syntax elements of a previously coded transform coefficients. The processor may be further configured to CABAC code the i th bin of the current transform coefficient syntax element value using the determined context.

別の例では、本開示はビデオコーディング装置を対象とする。ビデオコーディング装置は、現在の変換係数のシンタックス要素の値の複数のビンの各々に対して、1つまたは複数の以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値のそれぞれの対応するビンを使用してコンテキストを決定するための手段を含むことがあり、コンテキストを決定するための手段は、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストを、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用して決定するための手段を備え、iが非負の整数を備え、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用するための手段は、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのみを使用し、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の他のビンを使用しないための手段を備える。ビデオコーディング装置はさらに、決定されたコンテキストを使用して、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンをCABACコーディングするための手段を含み得る。   In another example, this disclosure is directed to a video coding apparatus. The video coding apparatus may, for each of the plurality of bins of the current transform coefficient syntax element value, obtain a corresponding bin of each of the one or more previously coded transform coefficient syntax element values. Means for determining the context using may be previously coded the context for the i th bin of the current transform coefficient syntax element value. Means for determining using the corresponding i th bin of the value of the syntax element of the transformed transform coefficient, i comprising a non-negative integer, and the value of the syntax element of the previously coded transform coefficient The means for using the corresponding i th bin uses only the i th bin of the value of the syntax element of the previously coded transform coefficient, Comprising means for not using other bin values of syntax elements of the coding transform coefficients. The video coding apparatus may further include means for CABAC coding the i th bin of the current transform coefficient syntax element value using the determined context.

別の例では、本開示は、命令が符号化されている非一時的コンピュータ可読記憶媒体を対象とする。この命令は、実行されると、ビデオコーディングデバイスの1つまたは複数のプロセッサに、現在の変換係数のシンタックス要素の値の複数のビンの各々に対して、1つまたは複数の以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値のそれぞれの対応するビンを使用してコンテキストを決定させることができ、コンテキストを決定するために、1つまたは複数のプロセッサは、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストを、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用して決定するように構成され、iが非負の整数を備え、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用するために、1つまたは複数のプロセッサは、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのみを使用し、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の他のビンを使用しないように構成される。この命令はさらに、実行されると、ビデオコーディングデバイスの1つまたは複数のプロセッサに、決定されたコンテキストを使用して、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンをCABACコーディングさせ得る。   In another example, this disclosure is directed to a non-transitory computer readable storage medium in which instructions are encoded. When executed, this instruction is coded into one or more processors of the video coding device for one or more previously coded for each of the plurality of bins of syntax element values of the current transform coefficient. The corresponding bin of each of the transformed transform syntax element values can be used to determine the context, and in order to determine the context, one or more processors can use the current transform coefficient syntax element Is configured to determine the context for the i th bin of the value of i using the corresponding i th bin of the value of the syntax element of the previously coded transform coefficient, where i is a non-negative integer One or more processors to prepare and use the corresponding i th bin of the value of the previously coded transform coefficient syntax element Use only the i-th bin of the value of the syntax element of a previously coded transform coefficients, configured to not use other bottles values of syntax elements of a previously coded transform coefficients. When executed, this instruction further causes one or more processors of the video coding device to CABAC code the i th bin of the current transform coefficient syntax element value using the determined context. obtain.

別の例では、本開示はビデオデータを復号する方法を対象とする。この方法は、以前に復号されたスライスの以前に復号されたブロックのためのコンテキスト情報を現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として継承することによって、現在のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化するステップと、初期化されたコンテキスト情報を使用して現在のスライスのデータを復号するステップとを含み得る。   In another example, this disclosure is directed to a method of decoding video data. This method inherits the context information for a previously decoded block of previously decoded slices as initialized context information for the current slice of the current picture, thereby Initializing context information for the current slice and decoding the data for the current slice using the initialized context information.

別の例では、本開示はビデオデータを符号化する方法を対象とする。この方法は、以前に符号化されたスライスの以前に符号化されたブロックのためのコンテキスト情報を現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として継承することによって、現在のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化するステップと、初期化されたコンテキスト情報を使用して現在のスライスのデータを符号化するステップとを含み得る。   In another example, this disclosure is directed to a method of encoding video data. The method inherits the context information for a previously encoded block of a previously encoded slice as the initialized context information for the current slice of the current picture. Initializing context information for the current slice and encoding the data for the current slice using the initialized context information.

別の例では、本開示はビデオデータをコーディングするためのデバイスを対象とし、このデバイスは、ビデオデータを記憶するように構成されるメモリと、1つまたは複数のプロセッサとを含む。1つまたは複数のプロセッサは、記憶されているビデオデータの以前にコーディングされたスライスの以前にコーディングされたブロックをコーディングした後のコンテキスト情報を現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として継承することによって、現在のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化し、初期化されたコンテキスト情報を使用して現在のスライスのデータをコーディングするように構成され得る。   In another example, this disclosure is directed to a device for coding video data, the device including a memory configured to store the video data and one or more processors. One or more processors initialized context information for the current slice of the current picture after coding a previously coded block of previously coded slices of stored video data By inheriting as context information, it may be configured to initialize context information for the current slice of the current picture and to code data for the current slice using the initialized context information.

別の例では、本開示はビデオコーディング装置を対象とする。ビデオコーディング装置は、以前にコーディングされたスライスの以前にコーディングされたブロックをコーディングした後のコンテキスト情報を現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として継承することによって、現在のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化するための手段と、初期化されたコンテキスト情報を使用して現在のスライスのデータをコーディングするための手段とを含み得る。   In another example, this disclosure is directed to a video coding apparatus. The video coding apparatus inherits the context information after coding the previously coded block of the previously coded slice as the initialized context information for the current slice of the current picture. Means for initializing context information for the current slice of the picture and means for coding data for the current slice using the initialized context information.

別の例では、本開示は、命令が符号化されている非一時的コンピュータ可読記憶媒体を対象とする。この命令は、実行されると、ビデオコーディングデバイスの1つまたは複数のプロセッサに、以前にコーディングされたスライスの以前にコーディングされたブロックをコーディングした後のコンテキスト情報を現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として継承することによって、現在のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化させ、初期化されたコンテキスト情報を使用して現在のスライスのデータをコーディングさせ得る。   In another example, this disclosure is directed to a non-transitory computer readable storage medium in which instructions are encoded. When executed, this instruction causes one or more processors of the video coding device to provide context information after coding a previously coded block of a previously coded slice for the current slice of the current picture. By inheriting as initialized context information for, the context information for the current slice of the current picture can be initialized and the initialized context information can be used to code the data of the current slice .

別の例では、本開示はビデオデータを処理する方法を対象とする。この方法は、現在の変換係数を含む係数グループ(CG)を特定するステップを含むことがあり、CGは変換単位内の変換係数の部分集合を表す。この方法はさらに、変換単位と関連付けられる変換サイズに基づいてCGのサイズを決定するステップを含み得る。   In another example, this disclosure is directed to a method of processing video data. The method may include identifying a coefficient group (CG) that includes current transform coefficients, where CG represents a subset of transform coefficients within a transform unit. The method may further include determining the size of the CG based on the transform size associated with the transform unit.

別の例では、本開示はビデオデータをコーディングするためのデバイスを対象とし、このデバイスは、ビデオデータを記憶するように構成されるメモリと、1つまたは複数のプロセッサとを含む。1つまたは複数のプロセッサは、ビデオデータの現在の変換係数を含む係数グループ(CG)を特定するように構成されることがあり、CGは変換単位内の変換係数の部分集合を表す。1つまたは複数のプロセッサはさらに、変換単位と関連付けられる変換サイズに基づいてCGのサイズを決定するように構成され得る。   In another example, this disclosure is directed to a device for coding video data, the device including a memory configured to store the video data and one or more processors. One or more processors may be configured to identify a coefficient group (CG) that includes current transform coefficients of the video data, where CG represents a subset of transform coefficients within the transform unit. The one or more processors may be further configured to determine the size of the CG based on a transform size associated with the transform unit.

別の例では、本開示は、命令が符号化されている非一時的コンピュータ可読記憶媒体を対象とする。命令は、実行されると、ビデオコーディングデバイスの1つまたは複数のプロセッサに、ビデオデータの現在の変換係数を含む係数グループ(CG)を特定させ、ここでCGは変換単位内の変換係数の部分集合を表し、変換単位と関連付けられる変換サイズに基づいてCGのサイズを決定させ得る。   In another example, this disclosure is directed to a non-transitory computer readable storage medium in which instructions are encoded. The instructions, when executed, cause one or more processors of the video coding device to identify a coefficient group (CG) that contains the current transform coefficient of the video data, where CG is the portion of the transform coefficient within the transform unit. The size of the CG may be determined based on a transform size that represents the set and is associated with the transform unit.

別の例では、本開示はビデオデータをコーディングするための装置を対象とする。この装置は、現在の変換係数を含む係数グループ(CG)を特定するための手段を含むことがあり、CGは変換単位内の変換係数の部分集合を表す。この装置はさらに、変換単位と関連付けられる変換サイズに基づいてCGのサイズを決定するための手段を含み得る。   In another example, this disclosure is directed to an apparatus for coding video data. The apparatus may include means for identifying a coefficient group (CG) that includes a current transform coefficient, where CG represents a subset of transform coefficients within a transform unit. The apparatus can further include means for determining the size of the CG based on the transform size associated with the transform unit.

別の例では、本開示は、符号化されたビデオビットストリームを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を対象とする。このビットストリームは、ビデオ復号デバイスによって処理されると、ビデオ復号デバイスの1つまたは複数のプロセッサに、ビデオデータの現在の変換係数を含む係数グループ(CG)を特定させ、ここでCGは変換単位内の変換係数の部分集合を表し、変換単位と関連付けられる変換サイズに基づいてCGのサイズを決定させ得る。   In another example, this disclosure is directed to a non-transitory computer readable storage medium that stores an encoded video bitstream. When this bitstream is processed by the video decoding device, it causes one or more processors of the video decoding device to identify a coefficient group (CG) that contains the current transform coefficient of the video data, where CG is the transform unit. Represents a subset of the transform coefficients in the image, and allows the size of the CG to be determined based on the transform size associated with the transform unit.

別の例では、本開示は、符号化されたビデオビットストリームを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を対象とする。このビットストリームは、ビデオ復号デバイスによって処理されると、ビデオ復号デバイスの1つまたは複数のプロセッサに、以前にコーディングされたスライスの以前にコーディングされたブロックをコーディングした後のコンテキスト情報を現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として継承することによって、現在のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化させ、初期化されたコンテキスト情報を使用して現在のスライスのデータをコーディングさせ得る。   In another example, this disclosure is directed to a non-transitory computer readable storage medium that stores an encoded video bitstream. When this bitstream is processed by the video decoding device, the one or more processors of the video decoding device send the context information after coding the previously coded block of the previously coded slice to the current picture. Initialize the context information for the current slice of the current picture by inheriting as initialized context information for the current slice of the current slice and use the initialized context information to Data can be coded.

別の例では、本開示は、符号化されたビデオビットストリームを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を対象とする。このビットストリームは、ビデオ復号デバイスによって処理されると、ビデオ復号デバイスの1つまたは複数のプロセッサに、現在の変換係数のシンタックス要素の値の複数のビンの各々に対して、1つまたは複数の以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値のそれぞれの対応するビンを使用してコンテキストを決定させることができ、コンテキストを決定するために、1つまたは複数のプロセッサは、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストを、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用して決定するように構成され、iが非負の整数を備え、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用するために、1つまたは複数のプロセッサは、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのみを使用し、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の他のビンを使用しないように構成される。このビットストリームは、ビデオ復号デバイスによって処理されると、ビデオ復号デバイスの1つまたは複数のプロセッサに、決定されたコンテキストを使用して、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンをCABACコーディングさせ得る。   In another example, this disclosure is directed to a non-transitory computer readable storage medium that stores an encoded video bitstream. When this bitstream is processed by the video decoding device, it sends one or more processors to the video decoding device for one or more of each of the plurality of bins of syntax element values of the current transform coefficient. One or more processors can determine the context using the corresponding bin of each previously coded transform coefficient syntax element value, and one or more processors can determine the context Is configured to determine the context for the i th bin of the coefficient syntax element value using the corresponding i th bin of the previously coded transform coefficient syntax element value, i To use the i-th bin corresponding to the value of the previously coded transform coefficient syntax element with a non-negative integer , One or more processors use only the i-th bin of the previously coded transform coefficient syntax element value and the other bins of the previously coded transform coefficient syntax element value. Configured not to use. When this bitstream is processed by the video decoding device, the i th bin of the current transform coefficient syntax element value is transmitted to one or more processors of the video decoding device using the determined context. Can be CABAC coded.

本開示の1つまたは複数の態様の詳細が、添付の図面および以下の説明に記載される。本開示に記載される技法の他の特徴、目的、および利点は、これらの説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかになろう。   The details of one or more aspects of the disclosure are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features, objects, and advantages of the techniques described in this disclosure will be apparent from the description and drawings, and from the claims.

改善されたコンテキスト適応バイナリ算術コーディング(CABAC)設計に従ってデータをコーディングするための技法を利用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である。1 is a block diagram illustrating an example video encoding and decoding system that may utilize techniques for coding data in accordance with an improved context adaptive binary arithmetic coding (CABAC) design. FIG. バイナリ算術コーディング(BAC)に従ったrange更新技法を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the range update technique according to binary arithmetic coding (BAC). バイナリ算術コーディング(BAC)に従ったrange更新技法を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the range update technique according to binary arithmetic coding (BAC). rangeに依存するBAC出力の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the example of the BAC output depending on range. 改善されたCABAC設計に従ってデータをコーディングするための技法を実施し得るビデオエンコーダの例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating an example video encoder that may implement techniques for coding data in accordance with an improved CABAC design. 本開示の技法に従ってCABACを実行するように構成され得る例示的なエントロピー符号化ユニットのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an example entropy coding unit that may be configured to perform CABAC in accordance with the techniques of this disclosure. 改善されたCABAC設計に従ってデータをコーディングするための技法を実施し得るビデオデコーダの例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a video decoder that may implement techniques for coding data in accordance with an improved CABAC design. 本開示の技法に従ってCABACを実行するように構成され得る例示的なエントロピー符号化ユニットのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an example entropy coding unit that may be configured to perform CABAC in accordance with the techniques of this disclosure. テーブルベースのバイナリ算術コーディングの例示的なプロセスを示すフローチャートである。2 is a flowchart illustrating an exemplary process for table-based binary arithmetic coding. 残差4分木構造に基づく変換方式を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the conversion system based on a residual quadtree structure. 本明細書において説明されるコンテキストモデリング技法に関してエントロピー復号ユニットおよび/またはエントロピー符号化ユニットが使用し得るテンプレートの一例を示す図である。FIG. 6 illustrates an example of a template that an entropy decoding unit and / or an entropy encoding unit may use with the context modeling techniques described herein. 係数グループに基づく例示的な係数走査を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an example coefficient scan based on coefficient groups. ビン導出の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the example of bin | derivation | leading-out. 異なるルーマビンに対する、TU内の異なる位置に対するコンテキストインデックスの範囲を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the range of the context index with respect to different positions in TU with respect to different luma bins. ビデオコーディングデバイスまたはその様々な構成要素が、本開示のコンテキストモデリング技法のうちの1つまたは複数を実施するために実行し得る、例示的なプロセスを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example process that a video coding device or its various components may perform to implement one or more of the context modeling techniques of this disclosure. ビデオコーディングデバイスまたはその様々な構成要素が、本開示の継承ベースのコンテキスト初期化技法のうちの1つまたは複数を実施するために実行し得る、例示的なプロセスを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example process that a video coding device or its various components may perform to implement one or more of the inheritance-based context initialization techniques of this disclosure. ビデオコーディングデバイスまたはその様々な構成要素が、ビデオ復号プロセスの一部として本開示の技法のうちの1つまたは複数を実施するために実行し得る、例示的なプロセスを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example process that a video coding device or various components thereof may perform to implement one or more of the techniques of this disclosure as part of a video decoding process. ビデオコーディングデバイスまたはその様々な構成要素が、本開示の1つまたは複数の係数グループ(CG)サイズ決定技法を実施するために実行し得る、例示的なプロセスを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example process that a video coding device or various components thereof may perform to implement one or more coefficient group (CG) sizing techniques of this disclosure.

本開示の技法は全般に、ブロックベースのハイブリッドビデオコーディングにおけるエントロピーコーディングに関する。これらの技法は、HEVC(High Efficiency Video Coding)などの任意の既存のビデオコーデックに適用されることが可能であり、またはこれらの技法は、任意の未来のビデオコーディング規格または他のプロプライエタリの、もしくはプロプライエタリではないコーディング技法における、効率的なコーディングツールであり得る。例示および説明を目的に、本開示の技法は全般に、HEVC(またはITU-T H.265)および/またはITU-T H.264に関して説明される。   The techniques of this disclosure generally relate to entropy coding in block-based hybrid video coding. These techniques can be applied to any existing video codec such as HEVC (High Efficiency Video Coding), or these techniques can be applied to any future video coding standard or other proprietary or It can be an efficient coding tool in non-proprietary coding techniques. For purposes of illustration and description, the techniques of this disclosure are generally described with respect to HEVC (or ITU-T H.265) and / or ITU-T H.264.

ビデオコーディング規格は、ITU-T H.261、ISO/IEC MPEG-1 Visual、ITU-T H.262またはISO/IEC MPEG-2 Visual、ITU-T H.263、ISO/IEC MPEG-4 Visual、および、そのスケーラブルビデオコーディング(SVC)拡張とマルチビュービデオコーディング(MVC)拡張とを含むITU-T H.264(ISO/IEC MPEG-4 AVCとしても知られる)を含む。   Video coding standards include ITU-T H.261, ISO / IEC MPEG-1 Visual, ITU-T H.262 or ISO / IEC MPEG-2 Visual, ITU-T H.263, ISO / IEC MPEG-4 Visual, And ITU-T H.264 (also known as ISO / IEC MPEG-4 AVC) including its scalable video coding (SVC) extension and multi-view video coding (MVC) extension.

加えて、その範囲拡張、マルチビュー拡張(MV-HEVC)、およびスケーラブル拡張(SHVC)を含む、新しいビデオコーディング規格、すなわちHigh Efficiency Video Coding(HEVC)またはITU-T H.265が、Joint Collaboration Team on Video Coding (JCT-VC)ならびにITU-T Video Coding Experts Group(VCEG)およびISO/IEC Motion Picture Experts Group (MPEG)のJoint Collaboration Team on 3D Video Coding Extension Development(JCT-3V)によって最近開発された。以後HEVC WDと呼ばれるHEVCの暫定仕様は、phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/14_Vienna/wg11/JCTVC-N1003-v1.zipから入手可能である。   In addition, new video coding standards, namely High Efficiency Video Coding (HEVC) or ITU-T H.265, including its range extension, multiview extension (MV-HEVC), and scalable extension (SHVC), are part of the Joint Collaboration Team. Developed recently by on Video Coding (JCT-VC) and ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) and ISO / IEC Motion Picture Experts Group (MPEG) Joint Collaboration Team on 3D Video Coding Extension Development (JCT-3V) . The provisional specification of HEVC, hereinafter referred to as HEVC WD, is available from phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/14_Vienna/wg11/JCTVC-N1003-v1.zip.

本開示の技法は、CABACコーディングと関連付けられる様々な問題を克服することができる。具体的には、これらの技法は、改善されたCABAC設計およびより効率的な変換係数コンテキストモデリング技法を含み、これらは単独で、または一緒に使用され得る。エントロピーコーディングでは、シンタックス要素の値はバイナリ形式で表され、各ビット(または「ビン」)は特定のコンテキストを使用してコーディングされる。本開示の様々な態様によれば、シンタックス要素の値のビンの集合のためのコンテキスト情報は、以前の変換係数のシンタックス要素の以前にコーディングされた値のそれぞれのビンを使用して決定され得る。追加の詳細が以下で論じられる。   The techniques of this disclosure can overcome various problems associated with CABAC coding. Specifically, these techniques include improved CABAC design and more efficient transform coefficient context modeling techniques, which can be used alone or together. In entropy coding, the value of a syntax element is represented in binary form, and each bit (or “bin”) is coded using a specific context. According to various aspects of the present disclosure, context information for a set of syntax element value bins is determined using a respective previously coded value bin of a previous transform coefficient syntax element. Can be done. Additional details are discussed below.

図1は、改善されたCABAC設計に従ってデータをコーディングするための技法を利用し得る例示的なビデオ符号化および復号システム10を示すブロック図である。図1に示されるように、システム10は、宛先デバイス14によって後で復号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12を含む。具体的には、ソースデバイス12は、コンピュータ可読媒体16を介して宛先デバイス14にビデオデータを提供する。ソースデバイス12および宛先デバイス14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、いわゆる「スマート」フォンなどの電話ハンドセット、いわゆる「スマート」パッド、テレビジョン、カメラ、表示デバイス、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、広範囲のデバイスのうちのいずれかを備え得る。場合によっては、ソースデバイス12および宛先デバイス14は、ワイヤレス通信に対応し得る。   FIG. 1 is a block diagram illustrating an example video encoding and decoding system 10 that may utilize techniques for coding data in accordance with an improved CABAC design. As shown in FIG. 1, the system 10 includes a source device 12 that provides encoded video data to be decoded later by a destination device 14. Specifically, source device 12 provides video data to destination device 14 via computer readable medium 16. The source device 12 and the destination device 14 are desktop computers, notebook (i.e. laptop) computers, tablet computers, set top boxes, telephone handsets such as so-called `` smart '' phones, so-called `` smart '' pads, televisions, cameras, Any of a wide range of devices may be provided, including display devices, digital media players, video game consoles, video streaming devices, and the like. In some cases, source device 12 and destination device 14 may support wireless communication.

宛先デバイス14は、コンピュータ可読媒体16を介して、復号されるべき符号化されたビデオデータを受信することができる。コンピュータ可読媒体16は、ソースデバイス12から宛先デバイス14に符号化されたビデオデータを移動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備え得る。一例では、コンピュータ可読媒体16は、ソースデバイス12が符号化されたビデオデータを宛先デバイス14へリアルタイムに直接送信することを可能にする通信媒体を備え得る。符号化されたビデオデータは、ワイヤレス通信プロトコルなどの通信規格に従って変調され、宛先デバイス14に送信され得る。通信媒体は、高周波(RF)スペクトルなどの任意のワイヤレス通信媒体もしくは有線通信媒体、または、1つまたは複数の物理的伝送線を備え得る。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の、パケットベースの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12から宛先デバイス14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。   Destination device 14 may receive encoded video data to be decoded via computer readable medium 16. The computer readable medium 16 may comprise any type of medium or device capable of moving video data encoded from the source device 12 to the destination device 14. In one example, computer readable medium 16 may comprise a communication medium that enables source device 12 to directly transmit encoded video data to destination device 14 in real time. The encoded video data may be modulated according to a communication standard such as a wireless communication protocol and transmitted to the destination device 14. The communication medium may comprise any wireless or wired communication medium, such as a radio frequency (RF) spectrum, or one or more physical transmission lines. The communication medium may form part of a packet-based network, such as a local area network, a wide area network, or a global network such as the Internet. Communication media may include routers, switches, base stations, or any other equipment that may be useful for facilitating communication from source device 12 to destination device 14.

いくつかの例では、符号化されたデータは、出力インターフェース22から記憶デバイスに出力され得る。同様に、符号化されたデータは、入力インターフェースによって記憶デバイスからアクセスされ得る。記憶デバイスは、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、揮発性もしくは不揮発性メモリ、または、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適切なデジタル記憶媒体などの、様々な分散されたまたは局所的にアクセスされるデータ記憶媒体のうちのいずれかを含み得る。さらなる例では、記憶デバイスは、ソースデバイス12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または別の中間記憶デバイスに対応し得る。宛先デバイス14は、ストリーミングまたはダウンロードを介して記憶デバイスからの記憶されたビデオデータにアクセスし得る。ファイルサーバは、符号化されたビデオデータを記憶し、宛先デバイス14にその符号化されたビデオデータを送信することが可能な任意のタイプのサーバであり得る。例示的なファイルサーバは、(たとえば、ウェブサイトのための)ウェブサーバ、FTPサーバ、ネットワーク接続ストレージ(NAS)デバイス、またはローカルディスクドライブを含む。宛先デバイス14は、インターネット接続を含む任意の標準的なデータ接続を介して、符号化されたビデオデータにアクセスすることができる。データ接続は、ファイルサーバ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適した、ワイヤレスチャネル(たとえば、Wi-Fi接続)、有線接続(たとえば、DSL、ケーブルモデムなど)、または両方の組合せを含み得る。記憶デバイスからの符号化されたビデオデータの送信は、ストリーミング送信、ダウンロード送信、またはそれらの組合せであり得る。   In some examples, the encoded data may be output from the output interface 22 to a storage device. Similarly, encoded data can be accessed from a storage device by an input interface. The storage device may be a hard drive, Blu-ray® disk, DVD, CD-ROM, flash memory, volatile or non-volatile memory, or any other suitable for storing encoded video data Any of a variety of distributed or locally accessed data storage media, such as a digital storage media. In a further example, the storage device may correspond to a file server or another intermediate storage device that may store the encoded video generated by the source device 12. Destination device 14 may access stored video data from the storage device via streaming or download. The file server can be any type of server that can store the encoded video data and send the encoded video data to the destination device 14. Exemplary file servers include a web server (eg, for a website), an FTP server, a network attached storage (NAS) device, or a local disk drive. Destination device 14 can access the encoded video data via any standard data connection, including an Internet connection. The data connection is suitable for accessing encoded video data stored on a file server, such as a wireless channel (eg, Wi-Fi connection), a wired connection (eg, DSL, cable modem, etc.), or both Combinations can be included. The transmission of encoded video data from the storage device may be a streaming transmission, a download transmission, or a combination thereof.

本開示の技法は、必ずしもワイヤレスの用途または設定に限定されるとは限らない。この技法は、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、dynamic adaptive streaming over HTTP(DASH)などのインターネットストリーミングビデオ送信、データ記憶媒体上へ符号化されるデジタルビデオ、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の、様々なマルチメディア適用例のうち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。いくつかの例では、システム10は、ビデオストリーミング、ビデオ再生、ビデオ放送、および/またはビデオ電話などの適用例をサポートするために、一方向または双方向ビデオ送信をサポートするように構成され得る。   The techniques of this disclosure are not necessarily limited to wireless applications or settings. This technique includes over-the-air television broadcasting, cable television transmission, satellite television transmission, Internet streaming video transmission such as dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH), digital video encoded on a data storage medium, data storage It may be applied to video coding that supports any of a variety of multimedia applications, such as decoding digital video stored on a medium, or other applications. In some examples, the system 10 may be configured to support one-way or two-way video transmission to support applications such as video streaming, video playback, video broadcast, and / or video telephony.

図1の例では、ソースデバイス12は、ビデオソース18と、ビデオエンコーダ20と、出力インターフェース22とを含む。宛先デバイス14は、入力インターフェース28と、ビデオデコーダ30と、表示デバイス32とを含む。本開示によれば、ソースデバイス12のビデオエンコーダ20は、改善されたCABAC設計に従ってビデオデータをコーディングするための技法を適用するように構成され得る。他の例では、ソースデバイスおよび宛先デバイスは、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12は、外部カメラなどの外部ビデオソース18からビデオデータを受信することがある。同様に、宛先デバイス14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することがある。   In the example of FIG. 1, the source device 12 includes a video source 18, a video encoder 20, and an output interface 22. The destination device 14 includes an input interface 28, a video decoder 30, and a display device 32. In accordance with this disclosure, video encoder 20 of source device 12 may be configured to apply techniques for coding video data according to an improved CABAC design. In other examples, the source device and the destination device may include other components or arrangements. For example, the source device 12 may receive video data from an external video source 18 such as an external camera. Similarly, destination device 14 may interface with an external display device rather than including an integrated display device.

図1の示されるシステム10は一例にすぎない。改善されたCABAC設計に従ってデータをコーディングするための技法は、任意のデジタルビデオ符号化および/または復号デバイスによって実行され得る。一般に、本開示の技法はビデオ符号化デバイスによって実行されるが、この技法は、一般に「コーデック」と呼ばれるビデオエンコーダ/デコーダによっても実行され得る。その上、本開示の技法は、ビデオプリプロセッサによっても実行され得る。ソースデバイス12および宛先デバイス14は、ソースデバイス12が宛先デバイス14に送信するための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。いくつかの例では、デバイス12、14は、デバイス12、14の各々がビデオ符号化構成要素および復号構成要素を含むように実質的に対称的な方法で動作し得る。したがって、システム10は、たとえば、ビデオストリーミング、ビデオ再生、ビデオ放送、またはビデオ電話のための、ビデオデバイス12、14間の一方向または双方向ビデオ送信をサポートし得る。   The system 10 shown in FIG. 1 is merely an example. Techniques for coding data in accordance with the improved CABAC design may be performed by any digital video encoding and / or decoding device. In general, the techniques of this disclosure are performed by a video encoding device, but the techniques may also be performed by a video encoder / decoder commonly referred to as a “codec”. Moreover, the techniques of this disclosure may also be performed by a video preprocessor. Source device 12 and destination device 14 are only examples of coding devices such that source device 12 generates coded video data for transmission to destination device 14. In some examples, the devices 12, 14 may operate in a substantially symmetric manner such that each of the devices 12, 14 includes a video encoding component and a decoding component. Thus, the system 10 may support one-way or two-way video transmission between the video devices 12, 14 for video streaming, video playback, video broadcast, or video phone, for example.

ソースデバイス12のビデオソース18は、ビデオカメラ、以前にキャプチャされたビデオを含むビデオアーカイブ、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ビデオフィードインターフェースなどの、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18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を、または、ライブビデオ、アーカイブされたビデオ、およびコンピュータにより生成されたビデオの組合せを生成することができる。場合によっては、ビデオソース18がビデオカメラである場合、ソースデバイス12および宛先デバイス14は、いわゆるカメラ付き携帯電話またはビデオ付き携帯電話を形成し得る。しかしながら、上述されたように、本開示において説明される技法は、一般に、ビデオコーディングに適用可能であることがあり、ワイヤレス用途および/または有線用途に適用されることがある。各々の場合において、キャプチャされた、事前にキャプチャされた、またはコンピュータにより生成されたビデオは、ビデオエンコーダ20によって符号化され得る。次いで、符号化されたビデオ情報は、出力インターフェース22によって、コンピュータ可読媒体16に出力され得る。   The video source 18 of the source device 12 may include a video capture device, such as a video camera, a video archive containing previously captured video, and / or a video feed interface that receives video from a video content provider. As a further alternative, video source 18 may generate computer graphics based data as the source video or a combination of live video, archived video, and computer generated video. In some cases, if video source 18 is a video camera, source device 12 and destination device 14 may form a so-called camera phone or video phone. However, as described above, the techniques described in this disclosure may generally be applicable to video coding and may be applied to wireless and / or wired applications. In each case, the captured, pre-captured or computer generated video may be encoded by video encoder 20. The encoded video information may then be output to computer readable medium 16 by output interface 22.

コンピュータ可読媒体16は、ワイヤレスブロードキャストもしくは有線ネットワーク送信などの一時的媒体、または、ハードディスク、フラッシュドライブ、コンパクトディスク、デジタルビデオディスク、Blu-ray(登録商標)ディスク、もしくは他のコンピュータ可読媒体などの記憶媒体(すなわち、非一時的記憶媒体)を含み得る。いくつかの例では、ネットワークサーバ(図示せず)は、ソースデバイス12から符号化されたビデオデータを受信することができ、たとえば、ネットワーク送信を介して、宛先デバイス14に符号化されたビデオデータを提供することができる。同様に、ディスクスタンプ設備などの媒体製造設備のコンピューティングデバイスは、ソースデバイス12から符号化されたビデオデータを受信することができ、符号化されたビデオデータを含むディスクを製造することができる。したがって、コンピュータ可読媒体16は、様々な例において、様々な形態の1つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含むと理解され得る。   Computer readable medium 16 may be a transitory medium such as wireless broadcast or wired network transmission, or storage such as a hard disk, flash drive, compact disk, digital video disk, Blu-ray® disk, or other computer readable medium. Media (ie, non-transitory storage media) may be included. In some examples, a network server (not shown) can receive encoded video data from the source device 12, e.g., encoded video data to the destination device 14 via a network transmission. Can be provided. Similarly, a computing device of a media manufacturing facility, such as a disk stamp facility, can receive encoded video data from the source device 12 and can manufacture a disc that includes the encoded video data. Accordingly, the computer readable medium 16 may be understood to include various forms of one or more computer readable media in various examples.

宛先デバイス14の入力インターフェース28は、コンピュータ可読媒体16から情報を受信する。コンピュータ可読媒体16の情報は、ビデオエンコーダ20によって定義され、ビデオデコーダ30によっても使用される、シンタックス情報を含むことがあり、このシンタックス情報は、ブロックおよび他のコーディングされた単位、たとえばGOPの特性および/または処理を記述するシンタックス要素を含む。表示デバイス32は、復号されたビデオデータをユーザに表示し、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表示デバイスなどの、様々な表示デバイスのうちのいずれかを備え得る。   The input interface 28 of the destination device 14 receives information from the computer readable medium 16. The information on the computer readable medium 16 may include syntax information that is defined by the video encoder 20 and also used by the video decoder 30, which syntax information includes blocks and other coded units, such as GOP. Contains syntax elements that describe the characteristics and / or processing of the. The display device 32 displays the decoded video data to the user and can be a variety of devices such as a cathode ray tube (CRT), a liquid crystal display (LCD), a plasma display, an organic light emitting diode (OLED) display, or another type of display device. Any of the various display devices.

ビデオエンコーダ20およびビデオデコーダ30は、ITU-T H.265とも呼ばれるHigh Efficiency Video Coding(HEVC)規格などのビデオ圧縮規格に従って動作し得る。代替的に、ビデオエンコーダ20およびビデオデコーダ30は、代替的にMPEG-4、Part 10、Advanced Video Coding(AVC)と呼ばれるITU-T H.264規格、またはそのような規格の拡張などの、他のプロプライエタリ規格または業界規格に従って動作し得る。しかしながら、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。ビデオコーディング規格の他の例は、MPEG-2とITU-T H.263とを含む。図1には示されないが、いくつかの態様では、ビデオエンコーダ20およびビデオデコーダ30は各々、オーディオエンコーダおよびデコーダと一体化されることがあり、共通のデータストリームまたは別々のデータストリームにおけるオーディオとビデオの両方の符号化を処理するために、適切なMUX-DEMUXユニットまたは他のハードウェアおよびソフトウェアを含むことがある。該当する場合、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。   Video encoder 20 and video decoder 30 may operate according to a video compression standard, such as the High Efficiency Video Coding (HEVC) standard, also referred to as ITU-T H.265. Alternatively, video encoder 20 and video decoder 30 may be replaced with other, such as MPEG-4, Part 10, ITU-T H.264 standards called Advanced Video Coding (AVC), or extensions of such standards. May operate according to proprietary or industry standards. However, the techniques of this disclosure are not limited to any particular coding standard. Other examples of video coding standards include MPEG-2 and ITU-T H.263. Although not shown in FIG. 1, in some aspects, video encoder 20 and video decoder 30 may each be integrated with an audio encoder and decoder, such that audio and video in a common data stream or separate data streams. Appropriate MUX-DEMUX units or other hardware and software may be included to handle both encodings. Where applicable, the MUX-DEMUX unit may conform to other protocols such as ITU H.223 multiplexer protocol or User Datagram Protocol (UDP).

ビデオエンコーダ20およびビデオデコーダ30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、またはそれらの任意の組合せなどの、様々な適切なエンコーダ回路のいずれか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、ソフトウェアのための命令を適切な非一時的コンピュータ可読媒体に記憶し、本開示の技法を実行するために1つまたは複数のプロセッサを使用してハードウェアでその命令を実行し得る。ビデオエンコーダ20およびビデオデコーダ30の各々は、1つまたは複数のエンコーダまたはデコーダに含まれることがあり、これらのいずれもが、それぞれのデバイスの中で複合エンコーダ/デコーダ(コーデック)の一部として統合されることがある。   Video encoder 20 and video decoder 30 each include one or more microprocessors, digital signal processors (DSPs), application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), discrete logic, software, hardware, It can be implemented as any of a variety of suitable encoder circuits, such as firmware, or any combination thereof. When the technique is implemented in part in software, the device stores instructions for the software in a suitable non-transitory computer readable medium and includes one or more processors to perform the techniques of this disclosure. Can be used to execute the instructions in hardware. Each of video encoder 20 and video decoder 30 may be included in one or more encoders or decoders, both of which are integrated as part of a combined encoder / decoder (codec) within the respective device. May be.

一般に、ITU-T H.265によれば、ビデオフレームまたはピクチャは、ルーマサンプルとクロマサンプルの両方を含む一連のツリーブロックまたは最大コーディング単位(LCU)に分割され得る。ビットストリーム内のシンタックスデータは、ピクセル数の観点で最大のコーディング単位であるLCUのサイズを定義し得る。スライスは、コーディング順序においていくつかの連続するツリーブロックを含む。ビデオフレームまたはピクチャは、1つまたは複数のスライスに区分され得る。各ツリーブロックは、4分木に従ってコーディング単位(CU)に分割され得る。一般に、4分木データ構造はCU当たり1つのノードを含み、ルートノードはツリーブロックに対応する。CUが4つのサブCUに分割される場合、CUに対応するノードは4つのリーフノードを含み、リーフノードの各々はサブCUのうちの1つに対応する。   In general, according to ITU-T H.265, a video frame or picture may be divided into a series of tree blocks or maximum coding units (LCUs) that include both luma and chroma samples. The syntax data in the bitstream may define the size of the LCU, which is the largest coding unit in terms of the number of pixels. A slice includes several consecutive tree blocks in the coding order. A video frame or picture may be partitioned into one or more slices. Each tree block may be divided into coding units (CU) according to a quadtree. In general, a quadtree data structure includes one node per CU and the root node corresponds to a tree block. When the CU is divided into four sub CUs, the node corresponding to the CU includes four leaf nodes, and each of the leaf nodes corresponds to one of the sub CUs.

4分木データ構造の各ノードは、対応するCUのためのシンタックスデータを提供することができる。たとえば、4分木内のノードは、ノードに対応するCUがサブCUに分割されるかどうかを示す分割フラグを含み得る。CUのシンタックス要素は再帰的に定義されることがあり、CUがサブCUに分割されるかどうかに依存することがある。CUがそれ以上分割されない場合、それはリーフCUと呼ばれる。本開示では、リーフCUの4つのサブCUも、元のリーフCUの明示的な分割がなくても、リーフCUと呼ばれる。たとえば、16×16サイズのCUがそれ以上分割されない場合、その16×16のCUが決して分割されなかったとしても、4つの8×8のサブCUがリーフCUと呼ばれる。   Each node of the quadtree data structure can provide syntax data for the corresponding CU. For example, a node in the quadtree may include a split flag that indicates whether the CU corresponding to the node is split into sub-CUs. CU syntax elements may be defined recursively and may depend on whether the CU is split into sub-CUs. If the CU is not further divided, it is called a leaf CU. In the present disclosure, the four sub-CUs of the leaf CU are also referred to as leaf CUs even without explicit division of the original leaf CU. For example, when a 16 × 16 size CU is not further divided, four 8 × 8 sub CUs are called leaf CUs even if the 16 × 16 CU is never divided.

CUは、CUにサイズの区別がないことを除いて、H.264規格のマクロブロックと同様の目的を有する。たとえば、ツリーブロックは、4つの子ノード(サブCUとも呼ばれる)に分割されることがあり、各子ノードは、今度は親ノードになり、別の4つの子ノードに分割されることがある。最後の、4分木のリーフノードと呼ばれる分割されていない子ノードは、リーフCUとも呼ばれるコーディングノードを備える。コーディングされたビットストリームと関連付けられるシンタックスデータは、最大CU深度と呼ばれる、ツリーブロックが分割され得る最大の回数を定義することができ、コーディングノードの最小のサイズを定義することもできる。したがって、ビットストリームは、最小コーディング単位(SCU)を定義することもできる。本開示は、HEVCの文脈におけるCU、予測単位(PU)、もしくは変換単位(TU)のいずれか、または、他の規格の文脈における同様のデータ構造(たとえば、H.264/AVCにおけるマクロブロックおよびそのサブブロック)を指すために、「ブロック」という用語を使用する。   The CU has the same purpose as the macroblock of the H.264 standard, except that the CU has no size distinction. For example, a tree block may be divided into four child nodes (also called sub-CUs), and each child node may in turn become a parent node and divided into another four child nodes. The last undivided child node called a leaf node of the quadtree comprises a coding node also called a leaf CU. The syntax data associated with the coded bitstream can define the maximum number of times that a tree block can be split, called maximum CU depth, and can also define the minimum size of a coding node. Thus, the bitstream can also define a minimum coding unit (SCU). This disclosure describes either a CU, prediction unit (PU), or transform unit (TU) in the context of HEVC, or similar data structures in the context of other standards (e.g., macroblocks in H.264 / AVC and The term “block” is used to refer to that sub-block).

CUは、コーディングノードと、コーディングノードと関連付けられる予測単位(PU)および変換単位(TU)とを含む。CUのサイズはコーディングノードのサイズに対応し、一般に、形状が正方形である。CUのサイズは、8×8ピクセルから、たとえば64×64ピクセル以上の最大サイズを有するツリーブロックのサイズにまで、わたり得る。各CUは、1つまたは複数のPUと1つまたは複数のTUとを含み得る。CUと関連付けられるシンタックスデータは、たとえば、1つまたは複数のPUへのCUの区分を記述し得る。区分モードは、CUがスキップモードもしくは直接モードで符号化されているか、イントラ予測モードで符号化されているか、またはインター予測モードで符号化されているかに応じて異なり得る。PUは、形状が非正方形であるように区分され得る。CUと関連付けられるシンタックスデータはまた、たとえば、4分木に従った1つまたは複数のTUへのCUの区分を記述し得る。TUは、形状が正方形または非正方形(たとえば、矩形)であることが可能である。   The CU includes a coding node and a prediction unit (PU) and a transform unit (TU) associated with the coding node. The size of the CU corresponds to the size of the coding node and is generally square in shape. The size of the CU can range from 8 × 8 pixels to the size of a tree block having a maximum size of, for example, 64 × 64 pixels or more. Each CU may include one or more PUs and one or more TUs. The syntax data associated with the CU may, for example, describe a partition of the CU into one or more PUs. The partition mode may differ depending on whether the CU is encoded in skip mode or direct mode, encoded in intra prediction mode, or encoded in inter prediction mode. The PU can be partitioned so that the shape is non-square. The syntax data associated with the CU may also describe a partition of the CU into one or more TUs according to a quadtree, for example. The TU can be square or non-square (eg, rectangular) in shape.

HEVC規格は、異なるCUに対しては異なり得る、TUに従った変換を可能にする。TUは通常、区分されたLCUのために定義された所与のCU内のPUのサイズに基づいてサイズが決められるが、これは、必ずしもそうでないことがある。TUは通常、PUと同じサイズであるか、またはPUよりも小さい。いくつかの例では、CUに対応する残差サンプルは、「残差4分木」(RQT)として知られる4分木構造を使用して、より小さい単位に細分され得る。RQTのリーフノードは、変換単位(TU)と呼ばれ得る。TUと関連付けられるピクセル差分値は、変換係数を生成するために変換されることがあり、変換係数は量子化されることがある。   The HEVC standard allows conversion according to TU, which can be different for different CUs. The TU is usually sized based on the size of the PU in a given CU defined for the partitioned LCU, but this may not always be the case. The TU is usually the same size as the PU or smaller than the PU. In some examples, residual samples corresponding to a CU may be subdivided into smaller units using a quadtree structure known as a “residual quadtree” (RQT). An RQT leaf node may be referred to as a translation unit (TU). Pixel difference values associated with TUs may be transformed to generate transform coefficients, which may be quantized.

リーフCUは、1つまたは複数の予測単位(PU)を含み得る。一般に、PUは、対応するCUのすべてまたは一部分に対応する空間領域を表し、PUのための参照サンプルを取り出すための、および/または生成するためのデータを含み得る。その上、PUは予測に関するデータを含む。たとえば、PUがイントラモード符号化されるとき、PUのためのデータは、PUに対応するTUのイントラ予測モードを記述するデータを含み得る、残差4分木(RQT)に含まれ得る。RQTは、変換木とも呼ばれ得る。いくつかの例では、イントラ予測モードは、RQTの代わりにリーフCUシンタックスの中でシグナリングされ得る。別の例として、PUがインターモード符号化されるとき、PUは、PUの1つまたは複数の動きベクトルなどの動き情報を定義するデータを含み得る。PUの動きベクトルを定義するデータは、たとえば、動きベクトルの水平成分、動きベクトルの垂直成分、動きベクトルの分解能(たとえば、1/4ピクセル精度または1/8ピクセル精度)、動きベクトルが指す参照ピクチャ、および/または動きベクトルのための参照ピクチャリスト(たとえば、リスト0、リスト1、またはリストC)を記述し得る。   A leaf CU may include one or more prediction units (PUs). In general, a PU represents a spatial region corresponding to all or a portion of a corresponding CU, and may include data for retrieving and / or generating reference samples for the PU. In addition, the PU contains data regarding the prediction. For example, when a PU is intra-mode encoded, data for the PU may be included in a residual quadtree (RQT) that may include data describing the intra prediction mode of the TU corresponding to the PU. RQT may also be referred to as a conversion tree. In some examples, the intra prediction mode may be signaled in leaf CU syntax instead of RQT. As another example, when a PU is inter-mode encoded, the PU may include data defining motion information, such as one or more motion vectors of the PU. The data defining the PU motion vector includes, for example, the horizontal component of the motion vector, the vertical component of the motion vector, the resolution of the motion vector (eg, 1/4 pixel accuracy or 1/8 pixel accuracy), and the reference picture to which the motion vector points , And / or a reference picture list for motion vectors (eg, list 0, list 1, or list C).

1つまたは複数のPUを有するリーフCUはまた、1つまたは複数の変換単位(TU)を含み得る。変換単位は、上で論じられたように、RQT(TU4分木構造とも呼ばれる)を使用して指定され得る。たとえば、分割フラグは、リーフCUが4つの変換単位に分割されるかどうかを示し得る。次いで、各変換単位は、さらなるサブTUにさらに分割され得る。TUは、それ以上分割されないとき、リーフTUと呼ばれ得る。一般に、イントラコーディングでは、1つのリーフCUに属するすべてのリーフTUは、同じイントラ予測モードを共有する。すなわち、同じイントラ予測モードは、一般に、リーフCUのすべてのTUに対する予測される値を計算するために適用される。イントラコーディングでは、ビデオエンコーダは、各リーフTUの残差値を、TUに対応するCUの部分と元のブロックとの間の差として、イントラ予測モードを使用して計算し得る。TUは、必ずしもPUのサイズに限定されるとは限らない。したがって、TUは、PUより大きいことも小さいこともある。イントラコーディングでは、PUは、同じCUのための対応するリーフTUと同じ位置にあり得る。いくつかの例では、リーフTUの最大のサイズは、対応するリーフCUのサイズに対応し得る。   A leaf CU having one or more PUs may also include one or more conversion units (TUs). The transform unit may be specified using RQT (also called TU quadtree structure), as discussed above. For example, the division flag may indicate whether the leaf CU is divided into four conversion units. Each conversion unit can then be further divided into further sub-TUs. A TU may be referred to as a leaf TU when it is not further divided. In general, in intra coding, all leaf TUs belonging to one leaf CU share the same intra prediction mode. That is, the same intra prediction mode is generally applied to calculate the predicted value for all TUs of the leaf CU. For intra coding, the video encoder may calculate the residual value for each leaf TU as the difference between the portion of the CU corresponding to the TU and the original block using the intra prediction mode. The TU is not necessarily limited to the size of the PU. Therefore, TU may be larger or smaller than PU. For intra coding, the PU may be in the same position as the corresponding leaf TU for the same CU. In some examples, the maximum size of the leaf TU may correspond to the size of the corresponding leaf CU.

その上、リーフCUのTUはまた、残差4分木(RQT)と呼ばれるそれぞれの4分木データ構造と関連付けられ得る。すなわち、リーフCUがTUへとどのように区分されるかを示す4分木を、リーフCUは含み得る。TU4分木のルートノードは一般にリーフCUに対応し、一方、CU4分木のルートノードは一般にツリーブロック(またはLCU)に対応する。分割されないRQTのTUは、リーフTUと呼ばれる。一般に、本開示は、別段述べられていない限り、リーフCUを指すためにCUという用語を、リーフTUを指すためにTUという用語を使用する。   In addition, the TU of a leaf CU may also be associated with a respective quadtree data structure called a residual quadtree (RQT). That is, the leaf CU may include a quadtree that indicates how the leaf CU is partitioned into TUs. The root node of the TU quadtree generally corresponds to a leaf CU, while the root node of the CU quadtree generally corresponds to a tree block (or LCU). The TU of the RQT that is not divided is called a leaf TU. In general, this disclosure uses the term CU to refer to a leaf CU and the term TU to refer to a leaf TU, unless stated otherwise.

ビデオシーケンスは通常、一連のビデオフレームまたはピクチャを含む。ピクチャグループ(GOP)は一般に、一連の1つまたは複数のビデオピクチャを備える。GOPは、GOPに含まれるピクチャの数を記述するシンタックスデータを、GOPのヘッダ、ピクチャのうちの1つまたは複数のヘッダ、または他の箇所に含み得る。ピクチャの各スライスは、それぞれのスライスの符号化モードを記述するスライスシンタックスデータを含み得る。ビデオエンコーダ20は通常、ビデオデータを符号化するために、個々のビデオスライス内のビデオブロックに対して動作する。ビデオブロックは、CU内のコーディングノードに対応し得る。ビデオブロックは固定サイズまたは可変サイズを有することがあり、指定されるコーディング規格に従ってサイズが異なることがある。   A video sequence typically includes a series of video frames or pictures. A picture group (GOP) typically comprises a series of one or more video pictures. The GOP may include syntax data describing the number of pictures included in the GOP in the GOP header, one or more headers of the picture, or elsewhere. Each slice of the picture may include slice syntax data that describes the coding mode of the respective slice. Video encoder 20 typically operates on video blocks within individual video slices to encode video data. A video block may correspond to a coding node in the CU. Video blocks may have a fixed size or a variable size and may vary in size according to a specified coding standard.

例として、予測は様々なサイズのPUに対して実行され得る。特定のCUのサイズが2N×2Nであると仮定すると、イントラ予測は、2N×2NまたはN×NのPUサイズに対して実行されることがあり、インター予測は、2N×2N、2N×N、N×2N、またはN×Nの対称のPUサイズに対して実行されることがある。インター予測のための非対称の区分は、2N×nU、2N×nD、nL×2N、およびnR×2NのPUサイズに対しても実行され得る。非対称の区分では、CUの1つの方向は区分化されないが、他の方向は25%と75%に区分化される。25%の区分に対応するCUの部分は、「n」とその後に続く「上」、「下」、「左」、または「右」の表示によって示される。したがって、たとえば、「2N×nU」は、上側の2N×0.5NのPUおよび下側の2N×1.5NのPUにより水平方向に区分された2N×2NのCUを指す。   As an example, prediction may be performed for various sizes of PUs. Assuming that the size of a particular CU is 2N × 2N, intra prediction may be performed for 2N × 2N or N × N PU sizes, and inter prediction is 2N × 2N, 2N × N , N × 2N, or N × N symmetric PU sizes. Asymmetric partitioning for inter prediction may also be performed for PU sizes of 2N × nU, 2N × nD, nL × 2N, and nR × 2N. In the asymmetric segmentation, one direction of the CU is not segmented, while the other direction is segmented into 25% and 75%. The portion of the CU corresponding to the 25% category is indicated by “n” followed by “up”, “down”, “left”, or “right”. Thus, for example, “2N × nU” refers to 2N × 2N CUs horizontally partitioned by an upper 2N × 0.5N PU and a lower 2N × 1.5N PU.

本開示では、「N×N」および「N対N」は、垂直方向および水平方向の次元に関するビデオブロックのピクセルの次元、たとえば、16×16のピクセル、または16対16のピクセルを指すために、互換的に使用され得る。一般に、16×16のブロックは、垂直方向に16ピクセル(y=16)と水平方向に16ピクセル(x=16)とを有する。同様に、N×Nのブロックは、一般に、垂直方向にNピクセルと水平方向にNピクセルとを有し、ここでNは、負ではない整数値を表す。ブロック中のピクセルは、行および列に配置され得る。その上、ブロックは、必ずしも水平方向で垂直方向と同じ数のピクセルを有しなくてもよい。たとえば、ブロックは、N×Mのピクセルを備えることがあり、ここでMは、必ずしもNと等しいとは限らない。   In this disclosure, “N × N” and “N to N” are used to refer to the pixel dimensions of the video block with respect to the vertical and horizontal dimensions, eg, 16 × 16 pixels, or 16 to 16 pixels. Can be used interchangeably. In general, a 16 × 16 block has 16 pixels (y = 16) in the vertical direction and 16 pixels (x = 16) in the horizontal direction. Similarly, N × N blocks typically have N pixels in the vertical direction and N pixels in the horizontal direction, where N represents a non-negative integer value. The pixels in the block can be arranged in rows and columns. Moreover, a block does not necessarily have the same number of pixels in the horizontal direction as in the vertical direction. For example, a block may comprise N × M pixels, where M is not necessarily equal to N.

CUのPUを使用するイントラ予測またはインター予測コーディングに続いて、ビデオエンコーダ20は、CUのTUの残差データを計算し得る。PUは、空間領域(ピクセル領域とも呼ばれる)における予測ピクセルデータを生成する方法またはモードを記述するシンタックスデータを備えることがあり、TUは、変換、たとえば離散コサイン変換(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た後の、変換領域における係数を備えることがある。残差データは、符号化されていないピクチャのピクセルと、PUに対応する予測値との間のピクセル差に対応し得る。ビデオエンコーダ20は、CUの残差データを表す量子化された変換係数を含むようにTUを形成し得る。すなわち、ビデオエンコーダ20は、残差データを(残差ブロックの形式で)計算し、残差ブロックを変換して変換係数のブロックを作成し、変換係数を量子化して量子化された変換係数を形成し得る。ビデオエンコーダ20は、量子化された変換係数、ならびに他のシンタックス情報(たとえば、TUのための分割情報)を含む、TUを形成し得る。   Following intra-prediction or inter-prediction coding using the CU's PU, the video encoder 20 may calculate residual data for the CU's TU. A PU may comprise syntax data describing a method or mode for generating predicted pixel data in the spatial domain (also called pixel domain), and a TU may be a transform, such as a discrete cosine transform (DCT), an integer transform, a wavelet The transform, or a conceptually similar transform, may be provided with coefficients in the transform domain after application to the residual video data. Residual data may correspond to pixel differences between unencoded picture pixels and predicted values corresponding to PUs. Video encoder 20 may form a TU to include quantized transform coefficients representing the residual data of the CU. That is, the video encoder 20 calculates residual data (in the form of a residual block), transforms the residual block to create a transform coefficient block, quantizes the transform coefficient, and converts the quantized transform coefficient to Can be formed. Video encoder 20 may form a TU that includes quantized transform coefficients as well as other syntax information (eg, split information for the TU).

上で述べられたように、変換係数を作成するための任意の変換に続いて、ビデオエンコーダ20は、変換係数の量子化を実行し得る。量子化は、一般に、係数を表すために使用されるデータの量をできる限り減らすために変換係数が量子化され、さらなる圧縮が行われるプロセスを指す。量子化プロセスは、係数の一部またはすべてと関連付けられたビット深度を低減することができる。たとえば、nビット値は、量子化の間にmビット値に切り捨てられることがあり、ここでnはmよりも大きい。   As mentioned above, following any transform to create transform coefficients, video encoder 20 may perform quantization of the transform coefficients. Quantization generally refers to a process in which transform coefficients are quantized and further compressed to reduce as much as possible the amount of data used to represent the coefficients. The quantization process can reduce the bit depth associated with some or all of the coefficients. For example, an n-bit value may be truncated to an m-bit value during quantization, where n is greater than m.

量子化に続いて、ビデオエンコーダは、変換係数を走査することができ、量子化された変換係数を含む2次元行列から1次元ベクトルを作成する。走査は、より高いエネルギー(それゆえより低い周波数)の係数をアレイの前方に置き、より低いエネルギー(それゆえより高い周波数)の係数をアレイの後方に置く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20は、エントロピー符号化されることが可能なシリアル化されたベクトルを作成するために、事前に定義された走査順序を利用して量子化された変換係数を走査し得る。他の例では、ビデオエンコーダ20は、適応走査を実行し得る。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、ビデオエンコーダ20は、たとえば、本開示において説明される改善されたコンテキスト適応バイナリ算術コーディング(CABAC)設計に従って、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20はまた、ビデオデータを復号する際にビデオデコーダ30により使用するための、符号化されたビデオデータと関連付けられるシンタックス要素をエントロピー符号化し得る。   Following quantization, the video encoder can scan the transform coefficients and creates a one-dimensional vector from the two-dimensional matrix containing the quantized transform coefficients. The scan may be designed to place higher energy (and hence lower frequency) coefficients in front of the array and lower energy (and hence higher frequency) coefficients behind the array. In some examples, video encoder 20 scans the quantized transform coefficients using a predefined scan order to create a serialized vector that can be entropy encoded. Can do. In other examples, video encoder 20 may perform an adaptive scan. After scanning the quantized transform coefficients to form a one-dimensional vector, video encoder 20 may entropy the one-dimensional vector, for example, according to the improved context adaptive binary arithmetic coding (CABAC) design described in this disclosure. Can be encoded. Video encoder 20 may also entropy encode syntax elements associated with the encoded video data for use by video decoder 30 in decoding the video data.

一般に、ビデオデコーダ30は、ビデオエンコーダ20により実行されるものと実質的に同様の、しかし逆のプロセスを実行して、符号化されたデータを復号する。たとえば、ビデオデコーダ30は、受信されたTUの係数を逆量子化および逆変換して残差ブロックを再生する。ビデオデコーダ30は、シグナリングされた予測モード(イントラ予測またはインター予測)を使用して、予測されたブロックを形成する。次いで、ビデオデコーダ30は、予測されたブロックと残差ブロックを(ピクセルごとに)組み合わせて元のブロックを再生する。デブロッキングプロセスを実行してブロック境界に沿った視覚的なアーティファクトを減らすことなどの、追加の処理が実行され得る。さらに、ビデオデコーダ30は、ビデオエンコーダ20のCABAC符号化プロセスと実質的に同様の、しかし逆の方式で、CABACを使用してシンタックス要素を復号し得る。   In general, video decoder 30 performs a process substantially similar to that performed by video encoder 20, but the reverse, to decode the encoded data. For example, the video decoder 30 dequantizes and inversely transforms the received TU coefficient to reproduce a residual block. Video decoder 30 forms the predicted block using the signaled prediction mode (intra prediction or inter prediction). Video decoder 30 then combines the predicted block and the residual block (per pixel) to reconstruct the original block. Additional processing may be performed, such as performing a deblocking process to reduce visual artifacts along the block boundaries. Further, video decoder 30 may decode syntax elements using CABAC in a manner substantially similar to, but the reverse of, the CABAC encoding process of video encoder 20.

本開示の技法によれば、ビデオエンコーダ20およびビデオデコーダ30は、改善されたCABAC設計に従ってデータをコーディングするように構成され得る。個別に、または任意の組合せで適用され得る、いくつかの技法が以下で論じられる。本開示は全般に、ビデオデコーダ30などの別のデバイスに特定の情報を「シグナリング」するビデオエンコーダ20に言及することがある。しかしながら、ビデオエンコーダ20は、特定のシンタックス要素をビデオデータの様々な符号化された部分と関連付けることによって情報をシグナリングし得ると理解されるべきである。すなわち、ビデオエンコーダ20は、ビデオデータの様々な符号化された部分のヘッダに特定のシンタックス要素を格納することにより、データを「シグナリング」し得る。場合によっては、そのようなシンタックス要素は、ビデオデコーダ30によって受信および復号される前に、符号化および記憶され得る。したがって、「シグナリング」という用語は一般に、そのような通信がリアルタイムもしくはほぼリアルタイムで生じるか、またはある時間の長さにわたって生じるかにかかわらず、符号化の時点で、媒体にシンタックス要素を記憶するときに生じ得るような、圧縮されたビデオデータを復号するためのシンタックスまたは他のデータの通信を指すことがあり、シンタックス要素は次いで、この媒体に記憶された後の任意の時間に、復号デバイスによって取り出されることがある。   In accordance with the techniques of this disclosure, video encoder 20 and video decoder 30 may be configured to code data according to an improved CABAC design. Several techniques are discussed below that can be applied individually or in any combination. This disclosure may generally refer to video encoder 20 that “signals” certain information to another device, such as video decoder 30. However, it should be understood that video encoder 20 may signal information by associating specific syntax elements with various encoded portions of video data. That is, video encoder 20 may “signal” the data by storing specific syntax elements in the headers of the various encoded portions of the video data. In some cases, such syntax elements may be encoded and stored before being received and decoded by video decoder 30. Thus, the term “signaling” generally stores syntax elements in the medium at the time of encoding, whether such communication occurs in real time or near real time or over a length of time. It may refer to syntax or other data communication for decoding compressed video data, as may occur from time to time, where the syntax element is then at any time after being stored on this medium, May be retrieved by a decryption device.

以下の段落は、BAC技法およびCABAC技法をより詳細に説明する。BACは一般に、再帰的に間隔を細分する手順である。BACは、H.264/AVCおよびH.265/HEVCビデオコーディング規格のCABACプロセスにおいてビンを符号化するために使用される。BACコーダの出力は、最後のコーディングされる確率間隔内のある確率に対する値またはポインタを表す、バイナリストリームである。確率間隔は範囲および下端値によって指定される。範囲は確率間隔の長さである。「low」はコーディング間隔の下限である。   The following paragraphs describe the BAC and CABAC techniques in more detail. BAC is generally a procedure that recursively subdivides intervals. BAC is used to encode bins in the CABAC process of the H.264 / AVC and H.265 / HEVC video coding standards. The output of the BAC coder is a binary stream that represents a value or pointer to some probability within the last coded probability interval. The probability interval is specified by a range and a bottom value. The range is the length of the probability interval. “Low” is the lower limit of the coding interval.

ビデオコーディングへの算術コーディングの適用は、D. Marpe、H. Schwarz、およびT. Wiegand「Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding in the H.264/AVC Video Compression Standard」、IEEE Trans. Circuits and Systems for Video Technology、vol. 13、no. 7、2003年7月に記載されている。CABACは、3つの主要な機能、すなわち、バイナリ化、コンテキストモデリング、および算術コーディングを伴う。バイナリ化とは、バイナリシンボル(または「ビン」)へとシンタックス要素をマッピングする機能を指す。バイナリシンボルは「ビンストリング」とも呼ばれることがある。コンテキストモデリングとは、様々なビンの確率を推定する機能を指す。算術コーディングとは、推定される確率に基づいて、ビンをビットに圧縮する後続の機能を指す。バイナリ算術コーダなどの、様々なデバイスおよび/またはそれらのモジュールが、算術コーディングの機能を実行し得る。   Arithmetic coding is applied to video coding by D. Marpe, H. Schwarz, and T. Wiegand `` Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding in the H.264 / AVC Video Compression Standard '', IEEE Trans. Circuits and Systems for Video Technology, vol. 13, no. 7, July 2003. CABAC involves three main functions: binarization, context modeling, and arithmetic coding. Binaryization refers to the ability to map syntax elements into binary symbols (or “bins”). Binary symbols are sometimes referred to as “bin strings”. Context modeling refers to the ability to estimate the probability of various bins. Arithmetic coding refers to a subsequent function that compresses bins into bits based on estimated probabilities. Various devices and / or their modules, such as binary arithmetic coders, may perform arithmetic coding functions.

単項(U)、切捨て単項(TU)、k次指数ゴロム(EGk)、および固定長(FL)を含む、いくつかの異なるバイナリ化プロセスがHEVCにおいて使用される。様々なバイナリ化プロセスの詳細が、V. SzeおよびM. Budagavi、「High throughput CABAC entropy coding in HEVC」、IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology(TCSVT)、vol. 22、no. 12、pp. 1778-1791、2012年12月に記載されている。   Several different binarization processes are used in HEVC, including unary (U), truncated unary (TU), kth order exponent Golomb (EGk), and fixed length (FL). Details of the various binarization processes are described in V. Sze and M. Budagavi, "High throughput CABAC entropy coding in HEVC", IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology (TCSVT), vol. 22, no. 12, pp. 1778-1791, described in December 2012.

CABACにおける各コンテキスト(すなわち、確率モデル)は、状態および優勢シンボル(MPS)値によって表される。各状態(σ)は、特定のシンボル(たとえば、ビン)の確率(pσ)を、劣勢シンボル(LPS)であるものとして暗黙的に表す。シンボルは、LPSまたは優勢シンボル(MPS)であり得る。シンボルはバイナリであるので、MPSおよびLPSは0または1であり得る。確率は、対応するコンテキストに対して推定され、算術コーダを使用してシンボルをエントロピーコーディングするために(暗黙的に)使用される。 Each context (ie, probabilistic model) in CABAC is represented by a state and a dominant symbol (MPS) value. Each state (sigma) is a specific symbol (e.g., bottles) the probability of (p sigma), implicitly expressed as being inferior symbol (LPS). The symbol may be an LPS or a dominant symbol (MPS). Since symbols are binary, MPS and LPS can be 0 or 1. Probabilities are estimated for the corresponding context and used (implicitly) to entropy code the symbols using an arithmetic coder.

BACのプロセスは、コーディングすべきコンテキストおよびコーディングされているビンの値に応じて内部値「range」および「low」を変更する、状態機械によって扱われる。コンテキストの状態(すなわち、その確率)に応じて、rangeは、rangeMPSσ(状態σにおける優勢シンボルの範囲)およびrangeLPSσ(状態σにおける劣勢シンボルの範囲)へと分割される。理論的には、確率状態σのrangeLPSσ値は、
rangeLPSσ= range×pσ
という乗算によって導出され、pσはLPSを選択する確率である。当然、MPSの確率は1-pσである。等価的に、rangeMPSσはrangeからrangeLPSσを引いたものに等しい。BACは、コーディングすべきコンテキストビンの状態、現在のrange、およびコーディングされているビン(すなわち、LPSまたはMPSに等しいビンである)の値に応じて、rangeを繰り返し更新する。
The BAC process is handled by a state machine that changes the internal values “range” and “low” depending on the context to be coded and the value of the bin being coded. Context state (i.e., its probability) in response to, range is divided into RangeMPS sigma (state range MPS in sigma) and RangeLPS sigma (range of inferior symbol in state sigma). Theoretically, the rangeLPS σ value of the probability state σ is
rangeLPS σ = range × p σ
P σ is the probability of selecting LPS. Naturally, the probability of MPS is 1- . Equivalently, rangeMPS σ is equal to range minus rangeLPS σ . The BAC repeatedly updates the range depending on the state of the context bin to be coded, the current range, and the value of the bin being coded (ie, a bin equal to LPS or MPS).

ビデオエンコーダ20はさらに、ブロックベースのシンタックスデータ、フレームベースのシンタックスデータ、およびGOP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、たとえばフレームヘッダ、ブロックヘッダ、スライスヘッダ、またはGOPヘッダの中でビデオデコーダ30に送信し得る。GOPシンタックスデータは、それぞれのGOPの中のフレーム数を記述することができ、フレームシンタックスデータは、対応するフレームを符号化するために使用される符号化/予測モードを示すことができる。   Video encoder 20 may further process syntax data, such as block-based syntax data, frame-based syntax data, and GOP-based syntax data, eg, in a frame header, block header, slice header, or GOP header. It can be transmitted to the video decoder 30. The GOP syntax data can describe the number of frames in each GOP, and the frame syntax data can indicate the encoding / prediction mode used to encode the corresponding frame.

ビデオエンコーダ20およびビデオデコーダ30は各々、該当する場合、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回路、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せなどの、様々な適切なエンコーダ回路またはデコーダの回路のうちのいずれかとして実装され得る。ビデオエンコーダ20およびビデオデコーダ30の各々は、1つまたは複数のエンコーダまたはデコーダに含まれることがあり、これらのいずれもが、複合ビデオエンコーダ/デコーダ(コーデック)の一部として統合されることがある。ビデオエンコーダ20および/またはビデオデコーダ30を含むデバイスは、集積回路、マイクロプロセッサ、および/または携帯電話などのワイヤレス通信デバイスを備え得る。   Video encoder 20 and video decoder 30 each have one or more microprocessors, digital signal processors (DSPs), application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), discrete logic, if applicable, It can be implemented as any of a variety of suitable encoder or decoder circuits, such as software, hardware, firmware, or any combination thereof. Each of video encoder 20 and video decoder 30 may be included in one or more encoders or decoders, any of which may be integrated as part of a composite video encoder / decoder (codec). . A device that includes video encoder 20 and / or video decoder 30 may comprise a wireless communication device such as an integrated circuit, a microprocessor, and / or a cellular phone.

図2Aおよび図2Bは、BACに従ったrange更新技法を示す概念図である。図2Aおよび図2Bは、ビンnにおけるこのプロセスの例を示す。図2Aの例100では、ビンnにおいて、ビン2におけるrangeは、あるコンテキスト状態(σ)を仮定すると、LPS(pσ)という確率によって与えられるRangeMPSおよびRangeLPSを含む。例100は、ビンnの値がMPSに等しいときの、ビンn+1におけるrangeの更新を示す。この例では、lowは同じままであるが、ビンn+1におけるrangeの値はビンnにおけるRangeMPSの値まで減らされる。図2Bの例102は、ビンnの値がMPSに等しくない(すなわち、LPSに等しい)ときの、ビンn+1におけるrangeの更新を示す。この例では、lowはビンnにおけるRangeLPSの下側のrange値に移される。加えて、ビンn+1におけるrangeの値は、ビンnにおけるRangeLPSの値まで減らされる。 2A and 2B are conceptual diagrams illustrating a range update technique according to BAC. 2A and 2B show an example of this process in bin n. Example 100 of FIG. 2A, the bottle n, range in bin 2, assuming a certain context state (sigma), including RangeMPS and RangeLPS given by the probability that LPS (p σ). Example 100 shows a range update in bin n + 1 when the value of bin n is equal to MPS. In this example, low remains the same, but the value of range in bin n + 1 is reduced to the value of RangeMPS in bin n. The example 102 in FIG. 2B shows a range update in bin n + 1 when the value of bin n is not equal to MPS (ie, equal to LPS). In this example, low is moved to the lower range value of RangeLPS in bin n. In addition, the value of range in bin n + 1 is reduced to the value of RangeLPS in bin n.

HEVCでは、rangeは9ビットを用いて表現され、lowは10ビットを用いて表現される。rangeおよびlowの値を十分な精度に保つために、再正規化プロセスがある。再正規化は、rangeが256未満であるときには常に発生する。したがって、rangeは、再正規化の後には常に256以上である。rangeおよびlowの値に応じて、BACは「0」もしくは「1」をビットストリームに出力し、または、今後の出力のために取っておくべき内部変数(BO:bits-outstandingと呼ばれる)を更新する。   In HEVC, range is expressed using 9 bits, and low is expressed using 10 bits. There is a renormalization process to keep the range and low values accurate enough. Renormalization occurs whenever range is less than 256. Thus, range is always greater than or equal to 256 after renormalization. Depending on the value of range and low, BAC will output "0" or "1" to the bitstream, or update an internal variable (BO: bits-outstanding) that should be saved for future output To do.

図3は、rangeに依存するBAC出力の例を示す概念図である。たとえば、「1」は、rangeおよびlowがある閾値(たとえば、512)を上回るとき、ビットストリームに出力される。「0」は、rangeおよびlowがある閾値(たとえば、512)を下回るとき、ビットストリームに出力される。rangeおよびlowがある閾値と閾値の間にあるとき、ビットストリームには何も出力されない。代わりに、BO値がインクリメントされ、次のビンが符号化される。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of BAC output depending on the range. For example, “1” is output to the bitstream when range and low are above a certain threshold (eg, 512). “0” is output to the bitstream when range and low are below a certain threshold (eg, 512). When range and low are between some threshold, nothing is output to the bitstream. Instead, the BO value is incremented and the next bin is encoded.

HEVCのCABACコンテキストモデルでは、128個の状態がある。0から63であり得る、64個の可能なLPS確率(状態σによって表記される)がある。各MPSは0または1であり得る。したがって、128個の状態は、64個の状態確率と、MPSに対する2つのあり得る値(0または1)を乗じたものである。したがって、確率モデルは7ビットのエントリとして記憶され得る。各々の7ビットのエントリにおいて、6ビットが確率状態を表現するために割り振られることがあり、1ビットが適用可能なコンテキストメモリにおいて優勢シンボル(MPS)のために割り振られることがある。   There are 128 states in HEVC's CABAC context model. There are 64 possible LPS probabilities (denoted by state σ) that can be from 0 to 63. Each MPS can be 0 or 1. Thus, 128 states are multiplied by 64 state probabilities and two possible values (0 or 1) for MPS. Thus, the probability model can be stored as a 7-bit entry. In each 7-bit entry, 6 bits may be allocated to represent the probability state, and 1 bit may be allocated for the dominant symbol (MPS) in the applicable context memory.

LPS範囲(rangeLPSσ)を導出する計算を減らすために、HEVCでは、すべての場合に対する結果が、事前に計算され参照テーブルに概算として記憶されている。したがって、LPS範囲は、単純なテーブル参照を使用することによって、乗算を伴わずに取得され得る。乗算を避けることは一部のデバイスまたはアプリケーションでは重要であることがあり、それは、この演算が多くのハードウェアアーキテクチャにおいて重大なレイテンシを引き起こし得るからである。 To reduce the calculation of deriving the LPS range (rangeLPS σ ), in HEVC, the results for all cases are pre-calculated and stored as an approximation in a lookup table. Thus, the LPS range can be obtained without multiplication by using a simple table lookup. Avoiding multiplication may be important in some devices or applications because this operation can cause significant latency in many hardware architectures.

4列の事前に計算されたLPS範囲が、乗算の代わりに使用され得る。この範囲は4つのセグメントに分割される。セグメントインデックスは、質問(range>>6)&3によって導出され得る。実質的に、セグメントインデックスは、実際の範囲からビットをシフトして落とすことによって導出される。以下のTable 1(表1)は、可能な範囲とそれらの対応するインデックスとを示す。   A four-column pre-computed LPS range may be used instead of multiplication. This range is divided into four segments. The segment index can be derived by query (range >> 6) & 3. In effect, the segment index is derived by shifting bits down from the actual range. Table 1 below shows the possible ranges and their corresponding indexes.

そうすると、LPS範囲テーブルは、64個のエントリ(各確率状態に対して1個)に4(各範囲インデックスに対して1個)を乗じたものを有する。各エントリは、Range LPS、すなわち、範囲とLPS確率を乗じた値である。このテーブルの一部の例が、以下のTable 2(表2)に示されている。Table 2(表2)は確率状態9〜12を示す。HEVCに対する1つの提案では、確率状態は0〜63にわたり得る。   Then, the LPS range table has 64 entries (one for each probability state) multiplied by 4 (one for each range index). Each entry is a value obtained by multiplying Range LPS, that is, the range and the LPS probability. Some examples of this table are shown in Table 2 below. Table 2 shows probability states 9-12. In one proposal for HEVC, the probability state can range from 0-63.

各セグメント(すなわち、範囲値)において、各確率状態σのLPS範囲が事前に定義される。言い換えると、確率状態σのLPS範囲は4つの値(すなわち、各範囲インデックスに対して1つの値)へと量子化される。所与の点において使用される特定のLPS範囲は、範囲がどのセグメントに属するかに依存する。テーブルにおいて使用される可能なLPS範囲の数は、テーブルの列の数(すなわち、可能なLPS範囲値の数)とLPS範囲の精度との間のトレードオフである。一般に、より列が多いと、LPS範囲値の量子化誤差がより小さくなるが、テーブルを記憶するためにより多くのメモリも必要になる。より列が少ないと量子化誤差が増えるが、テーブルを記憶するために必要とされるメモリは減る。 In each segment (ie range value), the LPS range for each probability state σ is predefined. In other words, the LPS range of the probability state σ is quantized into four values (ie, one value for each range index). The particular LPS range used at a given point depends on which segment the range belongs to. The number of possible LPS ranges used in the table is a trade-off between the number of columns in the table (ie, the number of possible LPS range values) and the accuracy of the LPS range. In general, the more columns, the smaller the LPS range value quantization error, but more memory is required to store the table. Fewer columns increase the quantization error, but less memory is required to store the table.

上で説明されたように、各LPS確率状態は対応する確率を有する。HEVCでは、64個の代表的な確率値pσ∈[0.01875, 0.5]は、再帰的な式である以下の式(1)に従って、LPS(劣勢シンボル)に対して導出される。 As explained above, each LPS probability state has a corresponding probability. In HEVC, 64 representative probability values p σ ∈ [0.01875, 0.5] are derived for LPS (inferior symbol) according to the following equation (1) which is a recursive equation.

上の例では、選ばれたスケーリング係数α≒0.9492および確率の集合の個数N=64は、確率表現の精度と高速な適応に対する望みとの間の、良好な妥協点である。いくつかの例では、1により近いαの値は、より高い精度で遅い適応(「安定状態挙動」)をもたらし得るが、精度の低下という犠牲を払ってαの値を下げることで、非静的な場合に対してより高速な適応が実現され得る。スケーリング係数αは、現在の更新に対して重大な影響がある、以前に符号化されたビンの数を示すウィンドウサイズに対応し得る。MPS(優勢シンボル)の確率は、1からLPS(劣勢シンボル)の確率を引いたものである。言い換えると、MPSの確率は、式(1-LPS)によって表されることが可能であり、ここで「LPS」はLPSの確率を表す。したがって、HEVCにおいてCABACにより表され得る確率範囲は、[0.01875, 0.98125(=1-0.01875)]である。   In the above example, the chosen scaling factor α≈0.9492 and the number of probability sets N = 64 is a good compromise between the accuracy of the probability representation and the desire for fast adaptation. In some cases, a value of α closer to 1 can result in slower adaptation with higher accuracy (`` steady state behavior ''), but by reducing the value of α at the expense of reduced accuracy, Faster adaptation can be achieved for typical cases. The scaling factor α may correspond to a window size indicating the number of previously encoded bins that have a significant impact on the current update. The probability of MPS (dominant symbol) is 1 minus the probability of LPS (inferior symbol). In other words, the probability of MPS can be expressed by equation (1-LPS), where “LPS” represents the probability of LPS. Therefore, the probability range that can be represented by CABAC in HEVC is [0.01875, 0.98125 (= 1-0.01875)].

CABACは、シンタックス要素の値のビット(または「ビン」)をコーディングするために使用されるコンテキストモデルの確率状態が、信号統計(すなわち、たとえばシンタックス要素のための以前にコーディングされたビンの値)に従うように更新されるので、適応的である。更新プロセスは次の通りである。所与の確率状態に対して、更新は、状態インデックスと、LPSまたはMPSのいずれかとして特定される符号化されたシンボルの値とに依存する。更新プロセスの結果として、新しい確率状態が導出され、これは、修正される可能性のあるLPS確率推定と、必要であれば修正されたMPS値とを含む。   CABAC allows the probability state of the context model used to code the bits (or “bins”) of the value of a syntax element to be a signal statistic (i.e., for example a previously coded bin for Value), so that it is updated. The update process is as follows. For a given probability state, the update depends on the state index and the value of the encoded symbol identified as either LPS or MPS. As a result of the update process, a new probability state is derived, which includes an LPS probability estimate that may be modified, and a modified MPS value if necessary.

各ビンのコーディングの後で、コンテキストの切替えが発生し得る。ビンの値がMPSに等しくなる場合、所与の状態インデックスは単純に1だけインクリメントされる。これは、LPS確率がすでに最小値である(または等価的に、最大のMPS確率に達している)、MPSが状態インデックス62において発生するときを除く、すべての状態にあてはまる。この場合、状態インデックスは、LPSが見えるまで、または最後のビン値が符号化される(最後のビン値という特別な場合に対して特別な終了状態が使用される)まで、固定されたままである。LPSが発生するとき、状態インデックスは、以下の式に示されるように、状態インデックスをある量だけデクリメントすることによって変更される。この規則は一般に、以下の例外とともに、LPSの各々の発生に対して適用される。確率が等しい場合に相当する、インデックスσ=0の状態においてLPSが符号化されたと仮定すると、状態インデックスは固定されたままであるが、MPS値は、LPSおよびMPSの値が交換されるように切り替えられる。すべての他の場合において、どのシンボルが符号化されたとしても、MPS値は変更されない。一般に、ビデオコーダは、以下の式(2)に従って新しい確率状態を導出することができ、この式は、所与のLPS確率poldとそれが更新されたものpnewとの関係を示す。 After each bin coding, a context switch may occur. If the bin value is equal to MPS, the given state index is simply incremented by one. This is true for all states except when the LPS probability is already at a minimum (or equivalently, the maximum MPS probability has been reached), except when an MPS occurs at the state index 62. In this case, the state index remains fixed until the LPS is seen or until the last bin value is encoded (a special end state is used for the special case of the last bin value). . When LPS occurs, the state index is changed by decrementing the state index by an amount, as shown in the following equation. This rule generally applies to each occurrence of LPS with the following exceptions: Assuming LPS was coded in the state of index σ = 0, which corresponds to the case of equal probability, the state index remains fixed, but the MPS value switches so that the values of LPS and MPS are exchanged Be In all other cases, no matter what symbol is encoded, the MPS value is not changed. In general, a video coder can derive a new probability state according to equation (2) below, which shows the relationship between a given LPS probability p old and its updated p new .

複雑さを下げるために、ビデオコーダは、いくつかのエントリを各々有する多くても2つのテーブルによりすべての遷移規則が実現され得るように、CABACを実装することができる。一例として、すべての遷移規則は、7ビットの無符号の整数値の128個のエントリを各々有する、多くても2つのテーブルによって実現され得る(たとえば、以下のTable 3(表3)およびTable 4(表4))。別の例として、すべての遷移規則は、6ビットの無符号の整数値の63個のエントリを各々有する、多くても2つのテーブルによって実現され得る(たとえば、HEVCのTable 9〜41)。状態インデックスiを仮定すると、更新の後で、ビデオコーダは、MPS値がコーディングされるときには新しい状態インデックスとしてTransIdxMPS[i]を、またはLPS値がコーディングされるときにはTransIdxLPS[i]を定義し得る。   To reduce complexity, video coders can implement CABAC so that all transition rules can be implemented with at most two tables each having several entries. As an example, all transition rules may be implemented by at most two tables, each having 128 entries of 7-bit unsigned integer values (e.g., Table 3 and Table 4 below). (Table 4)). As another example, all transition rules may be implemented by at most two tables, each having 63 entries of 6-bit unsigned integer values (eg, HEVC Tables 9-41). Assuming state index i, after updating, the video coder may define TransIdxMPS [i] as a new state index when MPS values are coded or TransIdxLPS [i] when LPS values are coded.

いくつかの例では、ビデオコーダは、単一のテーブルTransIdxLPSを用いて状態遷移を決定することができ、このテーブルは、所与の状態インデックスσに対して、LPSが観測された場合に新しい更新された状態インデックスTransIdxLPS[σ]を決定する。MPSにより行われる遷移は、1という固定された値だけの、状態インデックスの単純な(飽和した)インクリメントによって得ることができ、更新された状態インデックスmin(σ+1, 62)をもたらす。   In some examples, a video coder can determine state transitions using a single table TransIdxLPS, which is updated when a LPS is observed for a given state index σ. The determined state index TransIdxLPS [σ] is determined. The transition made by the MPS can be obtained by a simple (saturated) increment of the state index by a fixed value of 1, resulting in an updated state index min (σ + 1, 62).

上で論じられたように、コンテキストモデリングは正確な確率推定を提供し、これはより高いコーディング効率を実現するのに寄与する要因である。したがって、コンテキストモデリングは適応的なプロセスである。異なるコンテキストモデルが異なるビンのために使用されることが可能であり、コンテキストモデルの確率は以前にコーディングされたビンの値に基づいて更新され得る。同様の分布を有するビンは、同じコンテキストモデルを共有する。各ビンに対するコンテキストモデルは、シンタックス要素のタイプ、シンタックス要素におけるビンの位置(binIdx)、ルーマ/クロマ情報、隣接情報などに基づいて選択され得る。   As discussed above, context modeling provides an accurate probability estimate, which is a contributing factor in achieving higher coding efficiency. Context modeling is therefore an adaptive process. Different context models may be used for different bins, and the context model probabilities may be updated based on previously coded bin values. Bins with a similar distribution share the same context model. The context model for each bin may be selected based on the type of syntax element, the location of the bin in the syntax element (binIdx), luma / chroma information, neighbor information, and the like.

所与のスライスをコーディングする前に、確率モデルは1つまたは複数の事前に定義された値に基づいて初期化される。たとえば、qpと表記される入力量子化パラメータおよびinitValと表記される事前に定義された値を仮定すると、(状態およびMPSにより表記される)確率モデルの7ビットのエントリは、以下の式(3)に従って導出され得る。
qp = Clip3(0, 51, qp);
slope = ( initVal>>4)*5-45;
offset = ((initVal &15)<<3)-16;
initState= min(max(1, (((slope*qp)>>4)+offset)),126);
MPS = (initState>= 64 );
state index = ((mpState?(initState-64):(63-initState))<<1)+MPS;
Prior to coding a given slice, the probability model is initialized based on one or more predefined values. For example, assuming an input quantization parameter denoted qp and a predefined value denoted initVal, the 7-bit entry of the probability model (expressed by state and MPS) is ).
qp = Clip3 (0, 51, qp);
slope = (initVal >> 4) * 5-45;
offset = ((initVal & 15) << 3) -16;
initState = min (max (1, (((slope * qp) >> 4) + offset)), 126);
MPS = (initState> = 64);
state index = ((mpState? (initState-64) :( 63-initState)) << 1) + MPS;

導出される状態インデックスは、MPS情報を暗黙的に含む。より具体的には、状態インデックスが偶数値であるとき、MPS値は0に等しい。逆に、状態インデックスが奇数値であるとき、MPS値は1に等しい。「initVal」の値は、8ビットの精度で[0, 255]の範囲にある。事前に定義される値「initVal」はスライス依存である。言い換えると、確率モデルのためのコンテキスト初期化パラメータの3つの集合が使用され、3つの集合のうちの1つが各々、それぞれIスライス、PスライスおよびBスライスの中にある。このようにして、CABACを実行するように構成されるビデオ符号化デバイスは、様々なコーディング状況および/または様々なタイプのビデオコンテンツへのより良好な適合が実現され得るように、これらのスライスタイプのために3つの初期化テーブルの中から選ぶことが可能にされる。   The derived state index implicitly includes MPS information. More specifically, the MPS value is equal to 0 when the state index is an even value. Conversely, when the state index is an odd value, the MPS value is equal to 1. The value of “initVal” is in the range [0, 255] with 8-bit precision. The predefined value “initVal” is slice dependent. In other words, three sets of context initialization parameters for the probabilistic model are used, one of each of the three sets being in an I slice, P slice and B slice, respectively. In this way, video encoding devices that are configured to perform CABAC are able to implement these slice types so that better adaptation to different coding situations and / or different types of video content can be achieved. You can choose from three initialization tables for:

HEVCによれば、1つのP(またはB)スライスがB(またはP)スライスを用いて初期化されることを可能にするために、別のツールが適用され得る。たとえば、このツールは、Bスライスのために記憶されたコンテキスト初期化パラメータの集合を用いて1つのPスライスが初期化されることを可能にするために、適用され得る。逆に、このツールは、Pスライスのために記憶されたコンテキスト初期化パラメータの集合を用いて1つのBスライスが初期化されることを可能にするために、適用され得る。関連するシンタックス要素が以下のTable 5(表5)(HEVCの7.3.6.1項に対応する)に記載されており、関連するセマンティクスおよび復号プロセスが下で、Table 5(表5)の後で説明される。   According to HEVC, another tool can be applied to allow one P (or B) slice to be initialized with a B (or P) slice. For example, this tool may be applied to allow one P slice to be initialized with a set of context initialization parameters stored for the B slice. Conversely, this tool can be applied to allow one B slice to be initialized with the set of context initialization parameters stored for the P slice. The relevant syntax elements are listed below in Table 5 (corresponding to HEVC section 7.3.6.1), the relevant semantics and decoding processes are below, and after Table 5 (Table 5) Explained.

Table 5(表5)のシンタックス要素のセマンティクスは次のように定義され得る。   The semantics of the syntax elements in Table 5 can be defined as follows:

1に等しいcabac_init_present_flagは、PPSを参照するスライスヘッダの中にcabac_init_flagが存在することを指定する。0に等しいcabac_init_present_flagは、PPSを参照するスライスヘッダの中にcabac_init_flagが存在しないことを指定する。   Cabac_init_present_flag equal to 1 specifies that cabac_init_flag exists in the slice header that refers to the PPS. Cabac_init_present_flag equal to 0 specifies that cabac_init_flag does not exist in the slice header that refers to the PPS.

cabac_init_flagは、以下で説明される復号プロセスにおいて定義されるように、コンテキスト変数のための初期化プロセスにおいて使用される初期化テーブルを決定するための方法を指定する。cabac_init_flagが存在しないとき、それは0に等しいと推測される。   cabac_init_flag specifies a method for determining the initialization table used in the initialization process for the context variable, as defined in the decoding process described below. When cabac_init_flag is not present, it is assumed to be equal to 0.

記述子:   descriptor:

ae(v):コンテキスト適応算術エントロピーコーディングされたシンタックス要素   ae (v): context adaptive arithmetic entropy coded syntax element

b(8):ビットストリング(8ビット)の任意のパターンを有するバイト   b (8): Byte with arbitrary pattern of bit string (8 bits)

f(n):左のビットを最初に(左から右へ)書かれるnビットを使用した固定パターンのビットストリング   f (n): A bit string with a fixed pattern using n bits, with the left bits written first (from left to right)

se(v):左のビットが最初の、符号付きの整数の0次指数ゴロムコーディングされたシンタックス要素   se (v): signed integer 0th exponent Golomb-coded syntax element with left bit first

u(n):nビットを使用した符号なしの整数。nがシンタックステーブルにおいて「v」であるとき、ビットの数は、他のシンタックス要素の値に依存する方式で変化する。   u (n): An unsigned integer using n bits. When n is “v” in the syntax table, the number of bits changes in a manner that depends on the values of other syntax elements.

ue(v):左のビットが最初の、符号なしの整数の0次指数ゴロムコーディングされたシンタックス要素   ue (v): unsigned integer zeroth-order exponent Golomb-coded syntax element with left bit first

HEVCのTable 9-4は、3つの初期化タイプの各々に対して初期化が必要とされる、コンテキストインデックス(ctxIdx)を列挙する。各ctxIdxは、initType変数に対応する変数によって、HEVC Table 9-4において指定される。HEVC Table 9-4はまた、初期化のために必要とされるinitValueの値の各々を含むテーブル番号を列挙する。PスライスタイプおよびBスライスタイプに対して、initTypeの導出は、cabac_init_flagシンタックス要素の値に依存する。ビデオコーダは、以下の疑似コードによって記述される演算を使用して変数initTypeを導出し得る。
if( slice_type = = I )
initType = 0
else if( slice_type = = P )
initType = cabac_init_flag ? 2 : 1
else
initType = cabac_init_flag ? 1 : 2
HEVC Table 9-4 lists the context index (ctxIdx) that needs to be initialized for each of the three initialization types. Each ctxIdx is specified in HEVC Table 9-4 by a variable corresponding to the initType variable. HEVC Table 9-4 also lists the table number that contains each of the initValue values needed for initialization. For P slice types and B slice types, the derivation of initType depends on the value of the cabac_init_flag syntax element. The video coder may derive the variable initType using an operation described by the following pseudo code:
if (slice_type = = I)
initType = 0
else if (slice_type = = P)
initType = cabac_init_flag? 2: 1
else
initType = cabac_init_flag? 1: 2

HEVC準拠ビデオデコーダなどのビデオコーディングデバイスは、様々な段階においてコンテキストモデルの確率状態を更新し得る。所与の確率状態に対して、更新は、状態インデックスと、LPSまたはMPSのいずれかとして特定される符号化されたシンボルの値とに依存する。更新プロセスを実施することによって、ビデオコーディングデバイスは、対応するコンテキストモデルの新しい確率状態を導出する。新しい確率状態は、修正される可能性のあるLPS確率推定、および適用可能であれば、修正されたMPS値から構成され得る。LPS確率のための遷移規則の導出は、所与のLPS確率poldおよびLPS確率が更新されたものpnewとの以下の関係に基づく。 A video coding device, such as a HEVC compliant video decoder, may update the probability state of the context model at various stages. For a given probability state, the update depends on the state index and the value of the encoded symbol identified as either LPS or MPS. By performing the update process, the video coding device derives a new probability state of the corresponding context model. A new probability state may consist of an LPS probability estimate that may be modified and, if applicable, a modified MPS value. The derivation of the transition rule for the LPS probability is based on the following relationship with the given LPS probability p old and the LPS probability updated p new .

複雑さを下げるために、ビデオコーディングデバイスは、7ビットの無符号の整数値の128個のエントリを各々有する多くても2つのテーブルを使用してすべての遷移規則が実現され得るような方法で、CABACを実施し得る。状態インデックス「i」を仮定すると、ビデオコーディングデバイスは、MPS値がコーディングされるときには更新の後の新しい状態インデックスをTransIdxMPS[i]として、またはLPS値がコーディングされるときにはTransIdxLPS[i]として定義し得る。TransIdxMPSテーブルおよびTransIdxLPSテーブルが以下に示される。
TransIdxMPS[ 128 ] =
{
2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,
18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33,
34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49,
50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65,
66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81,
82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97,
98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113,
114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 124, 125, 126, 127
};
TransIdxLPS[ 128 ] =
{
1, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 4, 5, 8, 9, 8, 9, 10, 11,
12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 18, 19, 22, 23, 22, 23, 24, 25,
26, 27, 26, 27, 30, 31, 30, 31, 32, 33, 32, 33, 36, 37, 36, 37,
38, 39, 38, 39, 42, 43, 42, 43, 44, 45, 44, 45, 46, 47, 48, 49,
48, 49, 50, 51, 52, 53, 52, 53, 54, 55, 54, 55, 56, 57, 58, 59,
58, 59, 60, 61, 60, 61, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 64, 65, 66, 67,
66, 67, 66, 67, 68, 69, 68, 69, 70, 71, 70, 71, 70, 71, 72, 73,
72, 73, 72, 73, 74, 75, 74, 75, 74, 75, 76, 77, 76, 77, 126, 127,
};
To reduce complexity, video coding devices use a method that allows all transition rules to be implemented using at most two tables, each with 128 entries of 7-bit unsigned integer values. CABAC can be performed. Assuming state index “i”, the video coding device defines the updated new state index as TransIdxMPS [i] when the MPS value is coded or TransIdxLPS [i] when the LPS value is coded. obtain. The TransIdxMPS table and TransIdxLPS table are shown below.
TransIdxMPS [128] =
{
2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,
18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33,
34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49,
50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65,
66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81,
82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97,
98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113,
114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 124, 125, 126, 127
};
TransIdxLPS [128] =
{
1, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 4, 5, 8, 9, 8, 9, 10, 11,
12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 18, 19, 22, 23, 22, 23, 24, 25,
26, 27, 26, 27, 30, 31, 30, 31, 32, 33, 32, 33, 36, 37, 36, 37,
38, 39, 38, 39, 42, 43, 42, 43, 44, 45, 44, 45, 46, 47, 48, 49,
48, 49, 50, 51, 52, 53, 52, 53, 54, 55, 54, 55, 56, 57, 58, 59,
58, 59, 60, 61, 60, 61, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 64, 65, 66, 67,
66, 67, 66, 67, 68, 69, 68, 69, 70, 71, 70, 71, 70, 71, 72, 73,
72, 73, 72, 73, 74, 75, 74, 75, 74, 75, 76, 77, 76, 77, 126, 127,
};

算術コーディングは再帰的な間隔の分割に基づく。従来の算術コーディングでは、0から1の初期値を有する範囲が、ビンの確率に基づいて2つの部分間隔へ分割される。符号化されるビットは、バイナリの断片へと変換されるときに2つの部分間隔のうちの1つの選択をもたらす、オフセットを提供する。選択された部分間隔は、復号されるビンの値を示す。それぞれの復号されたビンの後で、ビデオデコーダは、選択された部分間隔に等しくなるように範囲を更新し得る。今度は、ビデオデコーダが、再帰的な手順として間隔の分割を実施するために、間隔分割プロセスを繰り返し得る。範囲およびオフセットはビットの精度が限られているので、ビデオデコーダは、アンダーフローを防ぐために、範囲がある(たとえば、所定の)値を下回る事例において、再正規化を実施し得る。ビデオデコーダは、各ビンが復号された後で再正規化を実行し得る。   Arithmetic coding is based on recursive interval partitioning. In conventional arithmetic coding, a range having an initial value of 0 to 1 is divided into two partial intervals based on the bin probability. The bits to be encoded provide an offset that results in the selection of one of the two subintervals when converted to a binary fragment. The selected partial interval indicates the bin value to be decoded. After each decoded bin, the video decoder may update the range to be equal to the selected subinterval. This time, the video decoder may repeat the interval division process to perform the interval division as a recursive procedure. Because ranges and offsets have limited bit precision, the video decoder may perform renormalization in cases where the range falls below a certain (eg, predetermined) value to prevent underflow. The video decoder may perform renormalization after each bin is decoded.

ビデオコーディングデバイスは、様々な方法で取得される確率情報に基づいて、算術コーディングを実行し得る。算術コーディングの「通常コーディングモード」によれば、ビデオコーディングデバイスは、推定される確率を使用し得る。通常コーディングモードに従った算術コーディングの場合、ビンストリングはコンテキストコーディングされると言われる。算術コーディングの「バイパスモード」によれば、ビデオコーディングデバイスは、0.5という仮定される等しい確率を使用し得る。バイパスモードに従った算術コーディングの場合、ビンストリングはバイパスコーディングされると言われる。バイパスコーディングされるビンに対して、ビデオコーディングデバイスは、シフトを使用して範囲を部分間隔へ分割し得る。対照的に、ビデオコーディングデバイスは、コンテキストコーディングされるビンの場合、参照テーブルを使用して範囲を分割し得る。HEVCに従った算術コーディングは、H.264/AVCに従った算術コーディングと同じである。HEVCおよびH.264/AVCによれば、ビデオコーディングデバイスは、テーブルベースのバイナリ算術コーディングを利用することができ、算術コーディングの通常コーディングモードのフローが、添付の図面に関して以下の段落においてさらに詳細に説明される。   A video coding device may perform arithmetic coding based on probability information obtained in various ways. According to the “normal coding mode” of arithmetic coding, a video coding device may use an estimated probability. In the case of arithmetic coding according to the normal coding mode, the bin string is said to be context coded. According to the “bypass mode” of arithmetic coding, a video coding device may use an assumed equal probability of 0.5. In the case of arithmetic coding according to the bypass mode, the bin string is said to be bypass coded. For bins that are bypass coded, the video coding device may use shifts to divide the range into sub-intervals. In contrast, the video coding device may divide the range using a lookup table for context-coded bins. The arithmetic coding according to HEVC is the same as the arithmetic coding according to H.264 / AVC. According to HEVC and H.264 / AVC, video coding devices can utilize table-based binary arithmetic coding, and the normal coding mode flow of arithmetic coding is described in further detail in the following paragraphs with respect to the accompanying drawings. Explained.

ビデオエンコーダ20およびおビデオデコーダ30(これらのいずれかまたは両方が一般に、「ビデオコーダ」として本開示の様々な部分において呼ばれる)は、変換係数データのコンテキストモデリングのために、本開示の技法を用いて構成され得る。1つの変換係数がその大きさおよび符号フラグによって表されると仮定すると、バイナリ化の後の大きさは、0からM(Mは正の整数である)のビンインデックスを有するビンストリングによって表記される。本開示の様々なCABACの改善が、ビデオエンコーダ20、ビデオデコーダ30、および/またはそれらの1つまたは複数の構成要素に関して以下で説明される。本開示の様々な技法は、個々に、またはそれらの任意の組合せで、互いとともに、および/または本明細書において説明される任意の他の技法とともに実施され得ることを理解されたい。   Video encoder 20 and video decoder 30 (either or both of which are commonly referred to in various parts of this disclosure as “video coders”) use the techniques of this disclosure for contextual modeling of transform coefficient data. Can be configured. Assuming that one transform coefficient is represented by its magnitude and sign flag, the magnitude after binarization is represented by a bin string with a bin index from 0 to M (M is a positive integer). The Various CABAC improvements of the present disclosure are described below with respect to video encoder 20, video decoder 30, and / or one or more components thereof. It should be understood that the various techniques of this disclosure may be implemented individually or in any combination thereof, with each other and / or with any other technique described herein.

本開示は、上で論じられた様々な既存のCABAC技法がいくつかの問題に遭遇し得ることを認識している。たとえば、HEVCにおけるコンテキストモデリング方法は特に、64×64より大きくないCTUに対して設計されている。より大きいCTU(たとえば、128×128、256×256、またはさらに大きいCTU)が使用されるとき、現在のコンテキストモデリング方法を直接再使用することは、非効率であることがあり、かつ/または構文解析の問題をもたらすことがある。別の例として、JCTVC-H0228において提案された変更(これは図12に関して以下でさらに詳細に論じられる)が潜在的にはより良好なコーディング性能を提供し得るが、マルチパスコーディングをシングルパスコーディングにより置き換えることは、並列化に対して有害であり、異なるコンテキストモデル集合の切替えはスループットを低下させる。別の例として、事前に定義された初期化値から導出される初期確率は、スライスタイプに依存する。しかしながら、1つのスライスタイプに対する固定された初期確率は、コーディングされた情報の統計に基づいて適応的ではないことがあり、これはCABACのコーディング性能を制限する。   The present disclosure recognizes that the various existing CABAC techniques discussed above may encounter several problems. For example, the context modeling method in HEVC is specifically designed for CTUs no larger than 64x64. When larger CTUs (e.g., 128x128, 256x256, or even larger CTUs) are used, reusing current context modeling methods directly can be inefficient and / or syntax May cause analysis problems. As another example, multi-pass coding can Is detrimental to parallelization, and switching between different context model sets reduces throughput. As another example, initial probabilities derived from predefined initialization values depend on the slice type. However, the fixed initial probability for one slice type may not be adaptive based on the statistics of the coded information, which limits CABAC coding performance.

図4は、改善されたCABAC設計に従ってデータをコーディングするための技法を実施し得るビデオエンコーダ20の例を示すブロック図である。ビデオエンコーダ20は、ビデオスライス内のビデオブロックのイントラコーディングおよびインターコーディングを実行し得る。イントラコーディングは、所与のビデオフレームまたはピクチャ内のビデオにおける空間的冗長性を低減または除去するために空間的予測に依拠する。インターコーディングは、ビデオシーケンスの隣接フレームまたはピクチャ内のビデオにおける時間的冗長性を低減または除去するために時間的予測に依拠する。イントラモード(Iモード)は、いくつかの空間ベースのコーディングモードのうちのいずれかを指し得る。単方向予測(Pモード)または双予測(Bモード)などのインターモードは、いくつかの時間ベースのコーディングモードのうちのいずれかを指し得る。   FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a video encoder 20 that may implement techniques for coding data in accordance with an improved CABAC design. Video encoder 20 may perform intra-coding and inter-coding of video blocks within a video slice. Intra coding relies on spatial prediction to reduce or remove spatial redundancy in video within a given video frame or picture. Intercoding relies on temporal prediction to reduce or remove temporal redundancy in video within adjacent frames or pictures of a video sequence. Intra mode (I mode) may refer to any of several spatial based coding modes. Inter modes such as unidirectional prediction (P mode) or bi-prediction (B mode) may refer to any of several time-based coding modes.

図4に示されるように、ビデオエンコーダ20は、符号化されるべきビデオフレーム内の現在のビデオブロックを受信する。図4の例では、ビデオエンコーダ20は、モード選択ユニット40と、参照ピクチャメモリ64(復号ピクチャバッファ(DPB)とも呼ばれ得る)と、加算器50と、変換処理ユニット52と、量子化ユニット54と、エントロピー符号化ユニット56とを含む。モード選択ユニット40は、動き補償ユニット44と、動き推定ユニット42と、イントラ予測ユニット46と、区分ユニット48とを含む。ビデオブロック再構築のために、ビデオエンコーダ20はまた、逆量子化ユニット58と、逆変換ユニット60と、加算器62とを含む。ブロック境界をフィルタリングしてブロッキネスアーティファクトを再構築されたビデオから除去するために、デブロッキングフィルタ(図4に示さず)も含まれ得る。所望される場合、デブロッキングフィルタは、一般に、加算器62の出力をフィルタリングする。追加のフィルタ(ループ内またはループ後)も、デブロッキングフィルタに加えて使用され得る。そのようなフィルタは、簡潔のために示されないが、所望される場合、(ループ内フィルタとして)加算器50の出力をフィルタリングし得る。   As shown in FIG. 4, video encoder 20 receives a current video block within a video frame to be encoded. In the example of FIG. 4, the video encoder 20 includes a mode selection unit 40, a reference picture memory 64 (which may also be referred to as a decoded picture buffer (DPB)), an adder 50, a transform processing unit 52, and a quantization unit 54. And an entropy encoding unit 56. The mode selection unit 40 includes a motion compensation unit 44, a motion estimation unit 42, an intra prediction unit 46, and a partition unit 48. For video block reconstruction, video encoder 20 also includes an inverse quantization unit 58, an inverse transform unit 60, and an adder 62. A deblocking filter (not shown in FIG. 4) may also be included to filter block boundaries and remove blockiness artifacts from the reconstructed video. If desired, the deblocking filter generally filters the output of summer 62. Additional filters (in or after the loop) can also be used in addition to the deblocking filter. Such a filter is not shown for brevity, but may filter the output of summer 50 (as an in-loop filter) if desired.

符号化プロセスの間に、ビデオエンコーダ20は、コーディングされるべきビデオフレームまたはスライスを受信する。フレームまたはスライスは、複数のビデオブロックに分割され得る。動き推定ユニット42および動き補償ユニット44は、時間的予測を行うために、1つまたは複数の参照フレームの中の1つまたは複数のブロックに対する受信されたビデオブロックのインター予測符号化を実行する。代替的に、イントラ予測ユニット46は、空間予測を行うために、コーディングされるべきブロックと同じフレームまたはスライスの中の1つまたは複数の隣接ブロックに対する受信されたビデオブロックのイントラ予測符号化を実行し得る。ビデオエンコーダ20は、たとえば、ビデオデータの各ブロックに対する適切なコーディングモードを選択するために、複数のコーディングパスを実行し得る。   During the encoding process, video encoder 20 receives a video frame or slice to be coded. A frame or slice may be divided into multiple video blocks. Motion estimation unit 42 and motion compensation unit 44 perform inter-prediction encoding of received video blocks for one or more blocks in one or more reference frames to perform temporal prediction. Alternatively, intra prediction unit 46 performs intra-predictive coding of the received video block for one or more neighboring blocks in the same frame or slice as the block to be coded to perform spatial prediction. Can do. Video encoder 20 may perform multiple coding passes, for example, to select an appropriate coding mode for each block of video data.

その上、区分ユニット48は、以前のコーディングパスにおける以前の区分方式の評価に基づいて、ビデオデータのブロックをサブブロックに区分し得る。たとえば、区分ユニット48は、最初にフレームまたはスライスをLCUに区分し、レート歪み分析(たとえば、レート歪み最適化)に基づいて、LCUの各々をサブCUに区分し得る。モード選択ユニット40は、LCUをサブCUに区分することを示す4分木データ構造をさらに作成し得る。4分木のリーフノードCUは、1つまたは複数のPUと1つまたは複数のTUとを含み得る。   Moreover, partition unit 48 may partition the block of video data into sub-blocks based on the evaluation of the previous partitioning scheme in the previous coding pass. For example, partitioning unit 48 may first partition a frame or slice into LCUs and partition each of the LCUs into sub-CUs based on rate distortion analysis (eg, rate distortion optimization). The mode selection unit 40 may further create a quadtree data structure that indicates partitioning the LCU into sub-CUs. A quadtree leaf node CU may include one or more PUs and one or more TUs.

モード選択ユニット40は、たとえば誤差結果に基づいてイントラ予測モードまたはインター予測モードのうちの一方を選択することができ、得られた予測されたブロックを、残差データを生成するために加算器50に提供し、参照フレームとして使用するための符号化されたブロックを再構築するために加算器62に提供する。モード選択ユニット40はまた、動きベクトル、イントラモードインジケータ、区分情報、および他のそのようなシンタックス情報などのシンタックス要素をエントロピー符号化ユニット56に提供する。   The mode selection unit 40 can select one of an intra prediction mode or an inter prediction mode based on an error result, for example, and the obtained predicted block is added to an adder 50 to generate residual data. To the adder 62 for reconstructing a coded block for use as a reference frame. The mode selection unit 40 also provides syntax elements such as motion vectors, intra mode indicators, partition information, and other such syntax information to the entropy encoding unit 56.

動き推定ユニット42および動き補償ユニット44は、高度に集積され得るが、概念的な目的のために別々に示されている。動き推定ユニット42によって実行される動き推定は、ビデオブロックに対する動きを推定する動きベクトルを生成するプロセスである。動きベクトルは、たとえば、現在のフレーム(またはコーディングされた他のユニット)内でコーディングされている現在のブロックに対する、参照フレーム(またはコーディングされた他のユニット)内の予測ブロックに対する、現在のビデオフレームまたはピクチャ内のビデオブロックのPUの変位を示し得る。予測ブロックは、絶対差分和(SAD)、2乗差分和(SSD)、または他の差分尺度によって決定され得る、ピクセル差分の観点で、コーディングされるべきブロックと厳密に一致することが見出されるブロックである。いくつかの例では、ビデオエンコーダ20は、参照ピクチャメモリ64内に記憶された参照ピクチャのサブ整数ピクセル位置の値を計算し得る。たとえば、ビデオエンコーダ20は、参照ピクチャの4分の1ピクセル位置の値、8分の1ピクセル位置の値、または他の分数ピクセル位置の値を補間し得る。したがって、動き推定ユニット42は、フルピクセル位置および分数ピクセル位置に対する動き探索を実行し、分数ピクセル精度で動きベクトルを出力し得る。   Motion estimation unit 42 and motion compensation unit 44 may be highly integrated, but are shown separately for conceptual purposes. The motion estimation performed by motion estimation unit 42 is the process of generating motion vectors that estimate motion for a video block. The motion vector is, for example, the current video frame for the predicted block in the reference frame (or other coded unit), for the current block coded in the current frame (or other coded unit). Or it may indicate the displacement of the PU of the video block in the picture. A block that is found to be an exact match with the block to be coded in terms of pixel differences, which can be determined by absolute difference sum (SAD), square difference sum (SSD), or other difference measures It is. In some examples, video encoder 20 may calculate the value of the sub-integer pixel position of the reference picture stored in reference picture memory 64. For example, video encoder 20 may interpolate quarter pixel position values, eighth pixel position values, or other fractional pixel position values of a reference picture. Accordingly, motion estimation unit 42 may perform a motion search for full pixel positions and fractional pixel positions and output a motion vector with fractional pixel accuracy.

動き推定ユニット42は、PUの位置を参照ピクチャの予測ブロックの位置と比較することによって、インターコーディングされたスライス中のビデオブロックのPUの動きベクトルを計算する。参照ピクチャは、その各々が参照ピクチャメモリ64内に記憶された1つまたは複数の参照ピクチャを識別する、第1の参照ピクチャリスト(リスト0)または第2の参照ピクチャリスト(リスト1)から選択され得る。動き推定ユニット42は、エントロピー符号化ユニット56および動き補償ユニット44に計算された動きベクトルを送る。   Motion estimation unit 42 calculates the PU motion vector of the video block in the intercoded slice by comparing the position of the PU with the position of the predicted block of the reference picture. The reference picture is selected from the first reference picture list (list 0) or the second reference picture list (list 1), each identifying one or more reference pictures stored in the reference picture memory 64 Can be done. Motion estimation unit 42 sends the calculated motion vectors to entropy encoding unit 56 and motion compensation unit 44.

動き補償ユニット44によって実行される動き補償は、動き推定ユニット42によって決定された動きベクトルに基づいて、予測ブロックをフェッチまたは生成することを伴い得る。やはり、動き推定ユニット42および動き補償ユニット44は、いくつかの例では、機能的に統合され得る。現在のビデオブロックのPUの動きベクトルを受信すると、動き補償ユニット44は、参照ピクチャリストのうちの1つの中で動きベクトルが指す予測ブロックの位置を特定し得る。加算器50は、以下で論じられるように、コーディングされている現在のビデオブロックのピクセル値から予測ブロックのピクセル値を減算し、ピクセル差分値を形成することによって、残差ビデオブロックを形成する。一般に、動き推定ユニット42は、ルーマ成分に対する動き推定を実行し、動き補償ユニット44は、ルーマ成分に基づいて計算された動きベクトルをクロマ成分とルーマ成分の両方に使用する。モード選択ユニット40はまた、ビデオスライスのビデオブロックを復号する際にビデオデコーダ30によって使用するための、ビデオブロックおよびビデオスライスと関連付けられるシンタックス要素を生成し得る。   The motion compensation performed by motion compensation unit 44 may involve fetching or generating a prediction block based on the motion vector determined by motion estimation unit 42. Again, motion estimation unit 42 and motion compensation unit 44 may be functionally integrated in some examples. Upon receiving the PU motion vector for the current video block, motion compensation unit 44 may locate the predicted block that the motion vector points to in one of the reference picture lists. Adder 50 forms a residual video block by subtracting the pixel value of the prediction block from the pixel value of the current video block being coded to form a pixel difference value, as discussed below. In general, motion estimation unit 42 performs motion estimation on luma components, and motion compensation unit 44 uses motion vectors calculated based on luma components for both chroma and luma components. Mode selection unit 40 may also generate syntax elements associated with the video blocks and video slices for use by video decoder 30 in decoding the video blocks of the video slice.

イントラ予測ユニット46は、上で説明されたように、動き推定ユニット42および動き補償ユニット44によって実行されるインター予測の代替として、現在のブロックをイントラ予測し得る。具体的には、イントラ予測ユニット46は、現在のブロックを符号化するために使用するイントラ予測モードを決定し得る。いくつかの例では、イントラ予測ユニット46は、たとえば、別々の符号化パスの間、様々なイントラ予測モードを使用して現在のブロックを符号化することができ、イントラ予測ユニット46(または、いくつかの例ではモード選択ユニット40)は、試験されたモードから使用すべき適切なイントラ予測モードを選択することができる。   Intra-prediction unit 46 may intra-predict the current block as an alternative to the inter-prediction performed by motion estimation unit 42 and motion compensation unit 44, as described above. Specifically, intra prediction unit 46 may determine an intra prediction mode to use to encode the current block. In some examples, intra prediction unit 46 may encode the current block using different intra prediction modes, e.g., during separate coding passes, In such an example, the mode selection unit 40) can select an appropriate intra prediction mode to be used from the tested modes.

たとえば、イントラ予測ユニット46は、様々な試験されたイントラ予測モードに対してレート歪み分析を使用してレート歪み値を計算し、試験されたモードの中から最良のレート歪み特性を有するイントラ予測モードを選択し得る。レート歪み分析は、一般に、符号化されたブロックと、符号化されたブロックを生成するために符号化された元の符号化されていないブロックとの間の歪み(または誤差)の量、ならびに、符号化されたブロックを生成するために使用されたビットレート(すなわち、ビット数)を決定する。イントラ予測ユニット46は、どのイントラ予測モードがブロックのための最良のレート-歪み値を示すのかを決定するために、様々な符号化されたブロックに対する歪みおよびレートから比を計算し得る。   For example, the intra prediction unit 46 calculates rate distortion values using rate distortion analysis for various tested intra prediction modes, and has the best rate distortion characteristics among the tested modes. Can be selected. Rate distortion analysis generally involves the amount of distortion (or error) between the encoded block and the original unencoded block that was encoded to produce the encoded block, as well as Determine the bit rate (ie, the number of bits) used to generate the encoded block. Intra prediction unit 46 may calculate a ratio from the distortion and rate for the various coded blocks to determine which intra prediction mode indicates the best rate-distortion value for the block.

ブロックのためのイントラ予測モードを選択した後、イントラ予測ユニット46は、ブロックのための選択されたイントラ予測モードを示す情報を、エントロピー符号化ユニット56に提供し得る。エントロピー符号化ユニット56は、選択されたイントラ予測モードを示す情報を符号化し得る。ビデオエンコーダ20は、複数のイントラ予測モードインデックステーブルおよび複数の変更されたイントラ予測モードインデックステーブル(コードワードマッピングテーブルとも呼ばれる)を含み得る、送信されるビットストリーム構成データの中に、コンテキストの各々のために使用する、様々なブロックのための符号化コンテキストの定義と、最もあり得るイントラ予測モードの指示と、イントラ予測モードインデックステーブルと、修正されたイントラ予測モードインデックステーブルとを含み得る。   After selecting an intra prediction mode for the block, intra prediction unit 46 may provide information indicating the selected intra prediction mode for the block to entropy encoding unit 56. Entropy encoding unit 56 may encode information indicative of the selected intra prediction mode. Video encoder 20 may include a plurality of intra prediction mode index tables and a plurality of modified intra prediction mode index tables (also referred to as codeword mapping tables) in transmitted bitstream configuration data for each of the contexts. The encoding context definitions for the various blocks used to indicate, the most likely intra prediction mode indication, an intra prediction mode index table, and a modified intra prediction mode index table may be included.

ビデオエンコーダ20は、モード選択ユニット40からの予測データをコーディングされている元のビデオブロックから減算することによって、残差ビデオブロックを形成する。加算器50は、この減算演算を実行する1つまたは複数の構成要素を表す。変換処理ユニット52は、離散コサイン変換(DCT)または概念的に同様の変換などの変換を残差ブロックに適用し、変換係数値を備えるビデオブロックを作成する。DCTの代わりに、ウェーブレット変換、整数変換、サブバンド変換、離散サイン変換(DST)、または他のタイプの変換が使用され得る。いずれの場合にも、変換処理ユニット52は、残差ブロックに変換を適用し、変換係数のブロックを作成する。変換は、残差情報をピクセル領域から周波数領域などの変換領域に変換し得る。変換処理ユニット52は、得られた変換係数を量子化ユニット54に送り得る。量子化ユニット54は、ビットレートをさらに低減するために変換係数を量子化する。量子化プロセスは、係数の一部またはすべてと関連付けられたビット深度を低減することができる。量子化の程度は、量子化パラメータを調整することによって修正され得る。   Video encoder 20 forms a residual video block by subtracting the prediction data from mode selection unit 40 from the original video block being coded. Adder 50 represents one or more components that perform this subtraction operation. Transform processing unit 52 applies a transform, such as a discrete cosine transform (DCT) or a conceptually similar transform, to the residual block to create a video block comprising transform coefficient values. Instead of DCT, wavelet transform, integer transform, subband transform, discrete sine transform (DST), or other types of transforms may be used. In either case, the transform processing unit 52 applies transform to the residual block to create a block of transform coefficients. The transform may transform residual information from a pixel domain to a transform domain such as a frequency domain. The transform processing unit 52 may send the obtained transform coefficients to the quantization unit 54. The quantization unit 54 quantizes the transform coefficient to further reduce the bit rate. The quantization process can reduce the bit depth associated with some or all of the coefficients. The degree of quantization can be modified by adjusting the quantization parameter.

量子化に続いて、エントロピー符号化ユニット56は、量子化された変換係数をエントロピーコーディングする。たとえば、エントロピー符号化ユニット56は、本開示の技法に従ってCABACおよび/または改善されたCABACを実行し得る。コンテキストベースのエントロピーコーディングの場合には、コンテキストは、隣接ブロックに基づき得る。エントロピー符号化ユニット56によるエントロピーコーディングに続いて、符号化されたビットストリームは、別のデバイス(たとえば、ビデオデコーダ30)へ送信されるか、または、後の送信もしくは取出しのためにアーカイブされ得る。   Following quantization, entropy encoding unit 56 entropy codes the quantized transform coefficients. For example, entropy encoding unit 56 may perform CABAC and / or improved CABAC according to the techniques of this disclosure. In the case of context-based entropy coding, the context may be based on neighboring blocks. Following entropy coding by entropy encoding unit 56, the encoded bitstream may be transmitted to another device (eg, video decoder 30) or archived for later transmission or retrieval.

逆量子化ユニット58および逆変換ユニット60は、ピクセル領域における残差ブロックを再構築するために、それぞれ、逆量子化および逆変換を適用する。具体的には、加算器62は、動き補償ユニット44またはイントラ予測ユニット46によって前に作成された動き補償された予測ブロックに再構築された残差ブロックを加算して、参照ピクチャメモリ64に記憶するための再構築されたビデオブロックを作成する。再構築されたビデオブロックは、後続のビデオフレーム中のブロックをインターコーディングするために、参照ブロックとして、動き推定ユニット42および動き補償ユニット44によって使用され得る。   Inverse quantization unit 58 and inverse transform unit 60 apply inverse quantization and inverse transformation, respectively, to reconstruct the residual block in the pixel domain. Specifically, adder 62 adds the reconstructed residual block to the motion compensated prediction block previously created by motion compensation unit 44 or intra prediction unit 46 and stores it in reference picture memory 64. Create a reconstructed video block to The reconstructed video block may be used by motion estimation unit 42 and motion compensation unit 44 as a reference block to intercode blocks in subsequent video frames.

エントロピー符号化ユニット56などのビデオエンコーダ20の様々な構成要素は、本開示の改善されたCABAC技法を実施してコンテキストモデリングを実行し得る。本開示の様々な態様によれば、エントロピー符号化ユニット56は、1つまたは複数の以前の符号化された変換係数のi番目のビンの値を使用して、変換係数のi番目のビンのためのコンテキストモデリングを実行し得る。別の言い方をすると、現在の変換係数のi番目のビンのコンテキストモデリングは、エントロピー符号化ユニット56がすでに符号化した1つまたは複数の変換係数の対応するi番目のビンの値に依存する。i番目のビンのコンテキストモデリングは、変換係数の値の複数のビンのためのコンテキストモデリングが並列に実行されることを可能にするために、以前に符号化された変換係数の値の他のビンの使用を除外し得る。   Various components of video encoder 20, such as entropy encoding unit 56, may implement the improved CABAC technique of this disclosure to perform context modeling. According to various aspects of the disclosure, entropy encoding unit 56 uses the value of the i th bin of one or more previous encoded transform coefficients to determine the i th bin of the transform coefficient. Context modeling may be performed. In other words, the context modeling of the i th bin of the current transform coefficient depends on the value of the corresponding i th bin of the one or more transform coefficients already encoded by the entropy coding unit 56. Context modeling of the i th bin allows other bins of previously encoded transform coefficient values to allow context modeling for multiple bins of transform coefficient values to be performed in parallel. May be excluded.

以前に符号化された変換のi番目のビンの値を使用して現在の変換係数のビンのためのコンテキストモデリングを実行することによって、エントロピー符号化ユニット56は、本開示の技法を実施して、既存のCABACコーダを超える1つまたは複数の潜在的な改善をもたらし得る。そのような利点の例として、エントロピー符号化ユニット56は、本開示の技法を実施することによって、コンテキストモデリング動作の並列化を改善し得る。より具体的には、エントロピー符号化ユニット56は、現在符号化されている変換係数の複数のビンに対して、コンテキストモデリングを並列に実行し得る。たとえば、複数のビンに対応するビン値が以前に符号化された変換係数から利用可能であるとエントロピー符号化ユニット56が決定する場合、エントロピー符号化ユニット56は、現在符号化されている変換係数のビンに対して、コンテキストモデリング動作を少なくとも部分的に並列化し得る。   By performing context modeling for the current transform coefficient bin using the value of the i th bin of the previously encoded transform, the entropy encoding unit 56 implements the techniques of this disclosure. , May bring one or more potential improvements over existing CABAC coders. As an example of such an advantage, entropy encoding unit 56 may improve parallelization of context modeling operations by implementing the techniques of this disclosure. More specifically, entropy encoding unit 56 may perform context modeling in parallel for multiple bins of currently encoded transform coefficients. For example, if entropy encoding unit 56 determines that bin values corresponding to multiple bins are available from previously encoded transform coefficients, entropy encoding unit 56 may Context modeling operations may be at least partially parallelized for the bins.

エントロピー符号化ユニット56は、マルチパスコーディング方式に従って、本開示の並列化されたコンテキストモデリングを実行し得る。より具体的には、マルチパスコーディング方式は、エントロピー符号化ユニット56が別々のスレッドを各々の特定のビンに割り当てる(たとえば、第1のビンに対してスレッド1、第2のビンに対してスレッド2など)、コーディング技法を指す。したがって、マルチパスコーディングによれば、すべてのbin0のインスタンスが、順番にコーディングされるbin1のインスタンスとは無関係に、順番に符号化されることが可能であり、bin0とbin1の両方のインスタンスが、順番に符号化されるbin2のインスタンスとは無関係にコーディングされ、以下同様である。いくつかの例では、エントロピー符号化ユニット56は、単一のブロックの変換単位に関してマルチパスコーディングを実行し得る。その上、通常モードに従って符号化されるビンに対して、エントロピー符号化ユニット56は、いくつかの符号化パスを実行し得る。各パスは、すべての変換係数の単一の対応するビンに関し得る。言い換えると、各パスの間、エントロピー符号化ユニット56は、他のパスに関する情報を利用しない。たとえば、エントロピー符号化ユニット56は、第1のパスにおいて1つの変換単位/CG内のすべての変換係数の(必要であれば)第1のビンを符号化することができる。この例では、第2のパスにおいて、エントロピー符号化ユニット56は、必要であれば、1つの変換単位/CG内のすべての変換係数の第2のビンを符号化することができ、以下同様である。   Entropy encoding unit 56 may perform the parallel context modeling of the present disclosure according to a multi-pass coding scheme. More specifically, the multi-pass coding scheme allows entropy encoding unit 56 to assign separate threads to each particular bin (e.g., thread 1 for the first bin, thread for the second bin). 2) refers to coding techniques. Thus, with multi-pass coding, all bin0 instances can be encoded sequentially, regardless of the bin1 instances coded sequentially, and both bin0 and bin1 instances are Coded independently of the bin2 instances encoded in order, and so on. In some examples, entropy encoding unit 56 may perform multi-pass coding on a single block of transform units. Moreover, for bins that are encoded according to normal mode, entropy encoding unit 56 may perform several encoding passes. Each pass may be for a single corresponding bin of all transform coefficients. In other words, during each pass, entropy encoding unit 56 does not use information regarding other passes. For example, entropy encoding unit 56 may encode the first bin (if necessary) of all transform coefficients in one transform unit / CG in the first pass. In this example, in the second pass, entropy encoding unit 56 can encode the second bin of all transform coefficients in one transform unit / CG if necessary, and so on. is there.

1つの例示的な使用事例では、エントロピー符号化ユニット56は、以前にコーディングされた隣接する変換係数のbin0の値を使用して現在コーディングされている変換係数のbin0のためのコンテキストモデリングを実行し、以前にコーディングされた隣接する変換係数のbin1の値を使用して現在コーディングされている変換係数のbin1のためのコンテキストモデリングを実行し、以下同様であり得る。上で論じられたような並列化を可能にするために、エントロピー符号化ユニット56は、特定のビンのコンテキストモデリングを実行するときに異なるビンを使用するのを避けるように構成され得る。たとえば、エントロピー符号化ユニット56は、以前にコーディングされた変換係数のいずれのbin0の値も使用することなく、現在の変換係数のbin1をエントロピー符号化するためのコンテキストを決定し得る。ビンの集合が並列にエントロピー符号化される場合、ビンコンテキストを決定するために必要なそれぞれのビンが利用可能であるとき、エントロピー符号化ユニット56は、以前にコーディングされた変換係数のためにそれぞれの利用可能なビン値を使用することができ、エントロピー符号化ユニット56は、現在コーディングされている変換係数の複数のビンのためのコンテキストモデリングを並列に実行することができる。上で説明された使用事例の状況では、bin0とbin1がともに以前にコーディングされた隣接変換係数から入手可能である場合、エントロピー符号化ユニット56は、現在コーディングされている変換係数のためのbin0およびbin1のコンテキストモデリングを並列化することができる。このようにして、エントロピー符号化ユニット56は、本開示の技法を実施して、HEVCにおいて記述されるようなマルチパスコーディングの主義の範囲内でCABACを実行しながら、コンテキストモデリング動作の並列化を可能にして場合によっては利用することによって、現在の変換係数のビンに対するコンテキストの選択を改善することができる。   In one exemplary use case, entropy encoding unit 56 performs context modeling for the currently coded transform coefficient bin0 using the previously coded adjacent transform coefficient bin0 value. Perform context modeling for bin1 of the currently coded transform coefficient using the previously coded value of bin1 of the neighboring transform coefficient, and so on. In order to allow parallelization as discussed above, entropy encoding unit 56 may be configured to avoid using different bins when performing context modeling for a particular bin. For example, entropy encoding unit 56 may determine the context for entropy encoding bin1 of the current transform coefficient without using any bin0 value of the previously coded transform coefficient. If a set of bins is entropy encoded in parallel, entropy encoding unit 56 will each for the previously coded transform coefficients when each bin required to determine the bin context is available. Available bin values, and entropy encoding unit 56 may perform context modeling for multiple bins of the currently coded transform coefficients in parallel. In the use case situation described above, if both bin0 and bin1 are available from previously coded neighboring transform coefficients, entropy encoding unit 56 may use bin0 and You can parallelize bin1 context modeling. In this way, entropy encoding unit 56 implements the techniques of this disclosure to parallelize context modeling operations while performing CABAC within the principles of multi-pass coding as described in HEVC. By enabling and possibly utilizing, context selection for the current transform coefficient bin can be improved.

エントロピー符号化ユニット56は、必ずしもそうであるとは限らないが、すべてのそのようなビンの完全なコンテキストモデリングを並列に実行できることを理解されたい。より具体的には、エントロピー符号化ユニット56は、複数のビンのコンテキストモデリングのいくつかの部分を同時に実行することができる。このようにして、エントロピー符号化ユニット56は、本開示の技法を実施して、マルチコアプロセシング技術および/または複数のプロセッサを活用し、現在コーディングされている変換係数のためのコンテキストモデリング動作を改善することができる。   It should be understood that entropy encoding unit 56 may perform full context modeling of all such bins in parallel, although not necessarily. More specifically, entropy encoding unit 56 may perform several portions of multiple bin context modeling simultaneously. In this way, entropy encoding unit 56 implements the techniques of this disclosure to take advantage of multi-core processing techniques and / or multiple processors to improve context modeling behavior for currently coded transform coefficients be able to.

並列化が可能にされた状態で異なる変換係数の対応するビンを符号化することによって、エントロピー符号化ユニット56は、既存のマルチパスCABAC技法を超える1つまたは複数の利点を提供し得る。たとえば、単一のパスにおいて複数の変換係数の対応するビン(たとえば、それぞれのbin0)をコーディングすることによって、エントロピー符号化ユニット56は、ビンの遷移において、新しいコンテキストモデルを頻繁に記憶して取り出す必要をなくすことができる。代わりに、エントロピー符号化ユニット56は、所与のパスの全体で単一のコンテキストモデルを使用することができ、それは、そのパスが複数の変換係数にわたって、対応するビン(たとえば、それぞれのbin0)を対象とするからである。このようにして、エントロピー符号化ユニット56は、本開示の並列化されたコンテキスト選択技法を実施して、頻繁なコンテキスト切替えにより生じる時間遅延およびリソースの混乱を軽減し、または場合によってはなくすことができる。対照的に、既存のマルチパスコーディングは、第1の変換係数のためにbin0、bin1、bin2などを符号化し、次いで第2の変換係数のためにbin0、bin1、bin2などを符号化することなどが原因で、頻繁なコンテキストモデルの保存と取出しの動作が必要になる。   By encoding corresponding bins of different transform coefficients with parallelization enabled, entropy encoding unit 56 may provide one or more advantages over existing multipath CABAC techniques. For example, by coding corresponding bins (eg, each bin0) of multiple transform coefficients in a single pass, entropy encoding unit 56 frequently stores and retrieves new context models at bin transitions. You can eliminate the need. Instead, entropy encoding unit 56 can use a single context model for a given path, which is the number of corresponding bins (e.g., each bin0) across the transform coefficients. This is because it targets. In this way, entropy encoding unit 56 may implement the parallel context selection technique of the present disclosure to reduce or possibly eliminate time delays and resource disruptions caused by frequent context switching. it can. In contrast, existing multi-pass coding encodes bin0, bin1, bin2, etc. for the first transform coefficient, then encodes bin0, bin1, bin2, etc. for the second transform coefficient, etc. Because of this, frequent context model saving and retrieval operations are required.

たとえば、エントロピー符号化ユニット56は、本明細書において説明されるi番目のビンコンテキストモデリング機能のために使用すべき、1つまたは複数の事前に定義されたテンプレートを生成し、またはそうでなければそれを入手し得る。エントロピー符号化ユニット56が現在コーディングされている変換係数のi番目のビンのコンテキストモデリングのために使用し得る、事前に定義されたテンプレートの1つの非限定的な例が、図10に示されている。図10のテンプレート140などの事前に定義されたテンプレートは、8×8の変換ブロックのための対角方向の走査順序を定義し、ここで「L」は最後の有意な走査位置を表し、「x」は現在の走査位置を表し、「xi」はローカルテンプレート140によってカバーされる近隣を表す。xiに関して、「i」という値は0から4の範囲にあり、範囲の制約はi・[0, 4]として表される。本開示の1つまたは複数の態様によれば、エントロピー符号化ユニット56は、現在符号化されている変換係数の対応するi番目のビンのコンテキストモデリングのために、ローカルテンプレート140の中に位置する変換係数のi番目のビンを使用し得る。いくつかの実装形態によれば、エントロピー符号化ユニット56は、複数のテンプレートを使用して、本開示の並列化されたビンコンテキストモデリングを実行し得る。一例では、テンプレートのサイズおよび/または形状は、(i)変換単位のサイズ、または(ii)モード、または(iii)現在の変換単位もしくは係数グループ(CG)内の現在の変換係数の位置、または(iv)ルーマ成分および/もしくはクロマ成分情報などの、色成分情報という基準のうちの1つまたは複数に依存する。 For example, entropy encoding unit 56 generates one or more predefined templates to be used for the i th bin context modeling function described herein, or otherwise. You can get it. One non-limiting example of a predefined template that entropy encoding unit 56 can use for context modeling of the i th bin of the currently coded transform coefficient is shown in FIG. Yes. A predefined template, such as template 140 in FIG. 10, defines a diagonal scan order for an 8 × 8 transform block, where “L” represents the last significant scan position, and “ “x” represents the current scan position and “x i ” represents the neighborhood covered by the local template 140. For x i , the value “i” ranges from 0 to 4, and the range constraint is expressed as i · [0, 4]. According to one or more aspects of the present disclosure, entropy encoding unit 56 is located in local template 140 for context modeling of the corresponding i th bin of the currently encoded transform coefficient. The i th bin of the transform coefficient may be used. According to some implementations, entropy encoding unit 56 may perform the parallel bin context modeling of the present disclosure using multiple templates. In one example, the size and / or shape of the template is (i) the size of the transform unit, or (ii) the mode, or (iii) the position of the current transform coefficient in the current transform unit or coefficient group (CG), or (iv) Depends on one or more of the criteria for color component information, such as luma component and / or chroma component information.

1つまたは複数の事前に定義されたテンプレートを使用してビン値のための以前にコーディングされたTUを横断することによって、エントロピー符号化ユニット56は、本開示の技法を実施して、既存のCABAC技法を超える1つまたは複数の改善をもたらし得る。たとえば、図10のローカルテンプレート140などのTU横断テンプレートを使用することによって、エントロピー符号化ユニット56は、異なるコーディングパスに関して横断方式を別々に決定する必要をなくすことができる。したがって、本開示のテンプレートベースの並列化されたコンテキスト選択技法を実施することによって、エントロピー符号化ユニット56は、コーディング精度を維持しながら、ビンのコーディングに関してスループットを向上させることができる。   By traversing previously coded TUs for bin values using one or more predefined templates, entropy encoding unit 56 implements the techniques of this disclosure to One or more improvements can be achieved over CABAC techniques. For example, by using a TU traversal template, such as local template 140 of FIG. 10, entropy encoding unit 56 may eliminate the need to separately determine traversal schemes for different coding paths. Thus, by implementing the template-based parallel context selection technique of this disclosure, entropy encoding unit 56 can improve throughput with respect to bin coding while maintaining coding accuracy.

別の例示的な実装形態によれば、エントロピー符号化ユニット56は、現在コーディングされている変換係数の最初の「K」個のビンだけに、本開示の並列化されたコンテキストモデリング技法を適用することがあり、ここで「K」はMより小さく、Mは利用可能なビンインデックスの上限を表し、Mは0から開始する。エントロピー符号化ユニット56は、別のコンテキストモデリング技法を使用して、またはバイパスモードに従って、残りの(M+1-K)個のビンを符号化し得る。   According to another exemplary implementation, entropy encoding unit 56 applies the parallel context modeling technique of this disclosure to only the first “K” bins of the currently coded transform coefficients. Where “K” is less than M, M represents the upper limit of available bin indexes, and M starts from 0. Entropy encoding unit 56 may encode the remaining (M + 1-K) bins using another context modeling technique or according to bypass mode.

別の例示的な実装形態によれば、エントロピー符号化ユニット56は、現在符号化されている変換係数の前の、現在の変換単位またはCG内の符号化順序において連続する「N」個の変換係数として、以前にコーディングされた変換係数の世界を定義し得る。代替的に、エントロピー符号化ユニット56は、Nを可変であるものとして決定し得る。一例では、エントロピー符号化ユニット56は、現在の変換単位の中での現在符号化されている変換係数の相対的な位置に応じて、Nの値を決定し得る。別の例では、エントロピー符号化ユニット56は、変換単位のサイズに応じてNの値を決定し得る。   According to another exemplary implementation, entropy encoding unit 56 may include “N” transforms consecutive in the current transform unit or coding order in the CG prior to the currently encoded transform coefficient. As a coefficient, a world of previously coded transform coefficients may be defined. Alternatively, entropy encoding unit 56 may determine N as variable. In one example, entropy encoding unit 56 may determine the value of N as a function of the relative position of the currently encoded transform coefficient within the current transform unit. In another example, entropy encoding unit 56 may determine the value of N as a function of transform unit size.

別の実装形態では、エントロピー符号化ユニット56は、現在の変換単位またはCG内で現在の位置の近隣に位置する変換係数として、以前に符号化された変換係数の世界を定義し得る。一例では、現在の位置の近隣は、現在の位置に直接隣り合う位置、または、現在の位置に直接隣り合うか現在の位置から離れているかのいずれかの位置に制約される。別の例では、近隣は、これらの位置を含み得るが、1つまたは複数の空間的に隣接する変換単位の中の位置を含むように拡大し得る。   In another implementation, entropy encoding unit 56 may define the world of previously encoded transform coefficients as a transform coefficient located in the current transform unit or in the vicinity of the current position in the CG. In one example, the neighborhood of the current location is constrained to a location that is directly adjacent to the current location, or either directly adjacent to the current location or away from the current location. In another example, the neighborhood may include these locations, but may be expanded to include locations in one or more spatially adjacent transform units.

本開示の様々な態様によれば、エントロピー符号化ユニット56は、1つまたは複数の以前にコーディングされた変換係数と関連付けられる値の関数として、ビンのコンテキストインデックスを定義し得る。たとえば、エントロピー符号化ユニット56は、以前にコーディングされた変換係数のすべてのi番目のビン値の合計を生む関数を使用し得る。より具体的には、この例では、エントロピー符号化ユニット56は、TU/CGのすべての以前に符号化された変換係数の利用可能なi番目のビン値の値の加算を実行し得る。そして、エントロピー符号化ユニット56は、現在コーディングされている変換係数のi番目のビンのためのコンテキストモデリングの間に、コンテキストインデックス(CtIdx)として得られた合計を使用し得る。別の例では、エントロピー符号化ユニット56はカットオフ値を定義し得る。この例では、関数の出力が事前に定義されたカットオフ値を超えるとき、エントロピー符号化ユニット56は、現在コーディングされているビンに関して同じコンテキストを使用し得る。いくつかの例では、エントロピー符号化ユニット56は、カットオフ値がビンインデックス/変換単位のサイズ/コーディングモード/1つの変換単位内での変換係数の位置に基づく(またはそれらに依存すべきである)ことを決定し得る。   According to various aspects of this disclosure, entropy encoding unit 56 may define a bin context index as a function of a value associated with one or more previously coded transform coefficients. For example, entropy encoding unit 56 may use a function that yields the sum of all i th bin values of previously coded transform coefficients. More specifically, in this example, entropy encoding unit 56 may perform the addition of available i th bin value values of all previously encoded transform coefficients of TU / CG. Entropy encoding unit 56 may then use the sum obtained as the context index (CtIdx) during context modeling for the i th bin of the currently coded transform coefficient. In another example, entropy encoding unit 56 may define a cutoff value. In this example, entropy encoding unit 56 may use the same context for the currently coded bin when the output of the function exceeds a predefined cutoff value. In some examples, the entropy encoding unit 56 is based on (or should depend on) the cutoff value based on (or depend on) the bin index / transform unit size / coding mode / 1 transform coefficient position within one transform unit. ) Can decide.

いくつかの例では、エントロピー符号化ユニット56は、これらのビンが同じコンテキストモデルを共有するように、異なるパスにおいてコーディングされる対応するビンを符号化し得る。一例では、エントロピー符号化ユニット56は、異なるパスにおけるビンのためのコンテキストインデックス導出方法、たとえばコンテキストインデックスを計算するための関数が異なると、決定し得る。一例によれば、エントロピー符号化ユニット56は、異なるパスにおけるビンのためのコンテキストインデックス導出方法、たとえばコンテキストインデックスを計算するための関数が同じであり得ると、決定し得る。   In some examples, entropy encoding unit 56 may encode corresponding bins that are coded in different passes such that these bins share the same context model. In one example, entropy encoding unit 56 may determine that the context index derivation method for bins in different paths, eg, the function for calculating the context index, is different. According to an example, entropy encoding unit 56 may determine that the context index derivation method for bins in different paths, eg, the function for calculating the context index, may be the same.

本開示のいくつかの態様によれば、エントロピー符号化ユニット56は、異なるサイズの変換単位において、同じパスに対してはコンテキストインデックスの導出規則が変更されないままにすることができる。しかしながら、エントロピー符号化ユニット56は、オフセットをコンテキストインデックスに適用して、現在コーディングされているビンのためのコンテキストモデリングを実行することができる。たとえば、エントロピー符号化ユニット56は、2つの異なる変換サイズがコンテキストモデルの2つの集合を有すると決定し得る。そして、エントロピー符号化ユニット56は、1つのそのような集合の中のコンテキストモデルの数として、オフセットを定義し得る。たとえば、TUサイズが事前に定義された次元M×Mの正方形より小さいとエントロピー符号化ユニット56が決定する場合、エントロピー符号化ユニット56は、各々のそのようなTU(M×Mより小さい)のサイズがコンテキストモデルの固有のそれぞれの集合を有すると決定し得る。逆に、エントロピー符号化ユニット56は、M×M以上のサイズを有するすべてのTUがコンテキストモデルの同じ集合を共有すると決定し得る。   According to some aspects of the present disclosure, entropy encoding unit 56 may leave the context index derivation rules unchanged for the same path in different sized transform units. However, entropy encoding unit 56 can apply the offset to the context index to perform context modeling for the currently coded bin. For example, entropy encoding unit 56 may determine that two different transform sizes have two sets of context models. Entropy encoding unit 56 may then define the offset as the number of context models in one such set. For example, if the entropy encoding unit 56 determines that the TU size is less than a predefined dimension M × M square, the entropy encoding unit 56 may determine for each such TU (less than M × M). It may be determined that the size has a unique respective set of context models. Conversely, entropy encoding unit 56 may determine that all TUs having a size greater than or equal to M × M share the same set of context models.

様々な使用事例の状況において、エントロピー符号化ユニット56は、Mの値を16に設定し得る。より具体的には、これらの例では、現在コーディングされているTUのサイズが16×16の正方形より小さいとエントロピー符号化ユニット56が決定する場合、エントロピー符号化ユニット56は、現在コーディングされているTUがTUの特定のサイズに対応するコンテキストモデルの集合と関連付けられると決定し得る。逆に、現在コーディングされているTUが16×16以上のサイズを有するとエントロピー符号化ユニットが決定する場合、エントロピー符号化ユニット56は、現在コーディングされているTUが、16×16以上のサイズを有するすべての他のTUとコンテキストモデルの同じ集合を共有すると決定し得る。いくつかの例では、エントロピー符号化ユニット56は、TUサイズベースのコンテキストの選択を、ルーマブロックにのみ適用し得る。   In various use case situations, entropy encoding unit 56 may set the value of M to 16. More specifically, in these examples, if entropy coding unit 56 determines that the size of the currently coded TU is smaller than a 16 × 16 square, entropy coding unit 56 is currently coded. It may be determined that a TU is associated with a set of context models corresponding to a particular size of the TU. Conversely, if the entropy coding unit determines that the currently coded TU has a size of 16 × 16 or greater, the entropy coding unit 56 determines that the currently coded TU has a size of 16 × 16 or greater. It may be decided to share the same set of context models with all other TUs it has. In some examples, entropy encoding unit 56 may apply TU size-based context selection only to luma blocks.

いくつかの例によれば、残りのビンをコーディングするために使用されるRiceパラメータは、変換サイズに依存する。代わりに、または加えて、Riceパラメータはコーディングモードに依存し得る。一例では、coeff_abs_level_remainingのためにゴロムライス符号を使用する代わりに、エントロピー符号化ユニット56は他のバイナリ化技法を使用し得る。代わりに、または加えて、2つ以上のバイナリ化方法が、coeff_abs_level_remainingシンタックス要素をコーディングするために適用され得る。一例では、coeff_abs_level_remainingをコーディングするために使用されるバイナリ化方法(たとえば、Riceパラメータ)は、コーディングモードに依存する。代替的に、coeff_abs_level_remainingをコーディングするために使用されるバイナリ化方法(たとえば、Riceパラメータ)は、1つのTU内での相対的な位置に依存し得る。代わりに、coeff_abs_level_remainingをコーディングするために使用されるバイナリ化方法(たとえば、Riceパラメータ)は、走査順序における最初のコーディング/復号される変換係数からの距離に依存し得る。いくつかの事例では、coeff_abs_level_remainingをコーディングするために使用されるバイナリ化方法(たとえば、Riceパラメータ)は、変換単位に対する相対的なコーディンググループの位置に依存する。   According to some examples, the Rice parameter used to code the remaining bins depends on the transform size. Alternatively or additionally, the Rice parameter may depend on the coding mode. In one example, instead of using Golomb-Rice codes for coeff_abs_level_remaining, entropy encoding unit 56 may use other binarization techniques. Alternatively, or in addition, two or more binarization methods may be applied to code the coeff_abs_level_remaining syntax element. In one example, the binarization method (eg, Rice parameter) used to code coeff_abs_level_remaining depends on the coding mode. Alternatively, the binarization method (eg, Rice parameter) used to code coeff_abs_level_remaining may depend on the relative position within one TU. Instead, the binarization method (eg, Rice parameter) used to code coeff_abs_level_remaining may depend on the distance from the first coded / decoded transform coefficient in the scan order. In some cases, the binarization method used to code coeff_abs_level_remaining (eg, the Rice parameter) depends on the position of the coding group relative to the transform unit.

本開示のいくつかの態様によれば、エントロピー符号化ユニット56は、変換サイズに基づいて係数グループ(CG)サイズを決定し得る。言い換えると、これらの態様によれば、CGサイズは変換サイズに依存する。代わりに、または加えて、エントロピー符号化ユニット56は、コーディングモードに基づいてCGサイズを決定し得る。これらの例では、エントロピー符号化ユニット56は、変換サイズおよび/またはコーディングモードの一方または両方に依存するものとして、CGサイズを決定し得る。代わりに、または加えて、エントロピー符号化ユニット56は、変換行列に基づいてCGサイズを決定し得る。   According to some aspects of the present disclosure, entropy encoding unit 56 may determine a coefficient group (CG) size based on the transform size. In other words, according to these aspects, the CG size depends on the transform size. Alternatively or additionally, entropy encoding unit 56 may determine the CG size based on the coding mode. In these examples, entropy encoding unit 56 may determine the CG size as dependent on one or both of transform size and / or coding mode. Alternatively or additionally, entropy encoding unit 56 may determine the CG size based on the transform matrix.

本開示のいくつかの態様によれば、エントロピー符号化ユニット56は、変換バイパスモード(「変換スキップモード」とも呼ばれる)を使用して符号化されるブロックにも、並列化されたコンテキストモデリング技法を適用し得る。変換バイパスモードは、無損失のコーディング出力を与えるためにビデオエンコーダ20が符号化の変換と量子化の動作をスキップし得る、コーディングモードを指す。したがって、本開示のいくつかの態様によれば、エントロピー符号化ユニット56は、無損失のコーディングの事例において利益をもたらす可能性を与えるように、並列化されたコンテキスト選択技法を拡大し得る。   According to some aspects of the present disclosure, entropy encoding unit 56 applies parallel context modeling techniques to blocks that are encoded using transform bypass mode (also referred to as “transform skip mode”). Applicable. Transform bypass mode refers to a coding mode in which video encoder 20 may skip encoding transform and quantization operations to provide a lossless coding output. Thus, according to some aspects of the present disclosure, entropy encoding unit 56 may expand parallelized context selection techniques to provide the potential to benefit in the case of lossless coding.

本開示の様々な変換係数コンテキストモデリング技法の例示的な詳細が、以下でさらに詳細に論じられる。マルチパスコーディングに従ったコンテキストモデリングの一例が以下で説明される。この例によれば、エントロピー符号化ユニット56は、HEVCにおいて設計されるようなコーディング要素およびコーディング順序(マルチパスコーディング、およびCGベース)を適用し得る。加えて、エントロピー符号化ユニット56は、変換係数の大きさが変わらないままであるように保ちながら、バイナリ化技法を適用し得る。しかしながら、エントロピー符号化ユニット56は、変換係数の大きさをコーディングするためのコンテキストインデックスおよびRiceパラメータの計算方法を修正し得る。   Exemplary details of various transform coefficient context modeling techniques of this disclosure are discussed in further detail below. An example of context modeling according to multi-pass coding is described below. According to this example, entropy encoding unit 56 may apply coding elements and coding order (multi-pass coding, and CG based) as designed in HEVC. In addition, entropy encoding unit 56 may apply binarization techniques while keeping the transform coefficient magnitudes unchanged. However, entropy encoding unit 56 may modify the context index and Rice parameter calculation method for coding transform coefficient magnitudes.

bin0(有意性フラグ)に対するコンテキストインデックスの計算は、テンプレートにおける0ではない係数(すなわち、係数の大きさが0より大きい)の数、現在のTU内での現在の係数の位置、ルーマ成分に対するTUサイズ、および色成分という情報に依存し得る。色成分の依存性に関して、ルーマとクロマは別々に考慮される。加えて、ルーマ成分に対するTUサイズを考慮する際、コンテキストインデックスの計算はルーマに対するTUサイズとは無関係である。ルーマ成分のTUサイズは、3つの集合、すなわち、4×4のTU、8×8のTU、16×16以上のTUを含み得る。   The calculation of the context index for bin0 (significance flag) determines the number of non-zero coefficients in the template (i.e., the coefficient magnitude is greater than 0), the position of the current coefficient within the current TU, and the TU for the luma component. It may depend on information on size and color components. Luma and chroma are considered separately with respect to color component dependencies. In addition, when considering the TU size for luma components, the calculation of the context index is independent of the TU size for luma. The TU size of the luma component may include three sets: 4 × 4 TUs, 8 × 8 TUs, 16 × 16 or more TUs.

bin1およびbin2(Grt than 1、Grt than 2)に対して、コンテキストインデックスの計算は、(bin1に対して)1より大きいテンプレート中のabsLevelsの数および(bin2に対して)2より大きいテンプレート中のabsLevelsの数、現在のTU内での現在の係数の位置、ならびに色成分という情報に依存し得る。Riceパラメータの導出プロセスは、バイパスコーディング情報に、およびsum_absolute_levelMinus1シンタックス要素の値に依存する。   For bin1 and bin2 (Grt than 1, Grt than 2), the context index calculation calculates the number of absLevels in the template greater than 1 (for bin1) and It may depend on the number of absLevels, the position of the current coefficient within the current TU, and information on color components. The Rice parameter derivation process depends on the bypass coding information and on the value of the sum_absolute_levelMinus1 syntax element.

一例では、エントロピー符号化ユニット56は、係数の大きさがkより大きくなるように、テンプレートの中の係数の数を返すように関数sum_template(k)を定義し得る。sum_template(k)関数の例は次の通りである。   In one example, entropy encoding unit 56 may define a function sum_template (k) to return the number of coefficients in the template such that the magnitude of the coefficients is greater than k. An example of the sum_template (k) function is as follows.

加えて、この例では、エントロピー符号化ユニット56は、以下のように、位置情報を扱うように関数function f(x, y, n, t)を定義し、成分情報を扱うように別の関数δk(u, v)を定義し得る。 In addition, in this example, the entropy encoding unit 56 defines a function function f (x, y, n, t) to handle position information and another function to handle component information as follows: δ k (u, v) may be defined.

図10は、本明細書において説明されるコンテキストモデリング技法に関してエントロピー復号ユニット70および/またはエントロピー符号化ユニット56が使用し得るテンプレート(ローカルテンプレート140)の一例を示す。現在の変換係数は「X」としてマークされ、5つの空間的な近隣は「Xi」としてマークされる(iは0から4の整数を表す)。以下の条件のいずれか1つが満たされる場合、エントロピー符号化ユニット56は、コンテキストインデックスの導出プロセスにおいて利用不可能であり使用されないものとしてXiをマークし得る。
・ Xiの位置および現在の変換係数Xは同じ変換単位の中に位置せず、または、
・ Xiの位置はピクチャの水平方向もしくは垂直方向の境界の外側に位置し、または、
・ 変換係数Xiはまだコーディングされていない。マルチパスコーディングの場合、同じコーディングパスにおけるビンがコーディングされるときはいつでも、それらのビンがコンテキストインデックスの導出プロセスにおいて使用され得る。したがって、復号の観点からは、1つの変換係数を完全に復号することは必要ではない。
FIG. 10 shows an example of a template (local template 140) that may be used by entropy decoding unit 70 and / or entropy encoding unit 56 for the context modeling techniques described herein. The current transform coefficient is marked as “X” and the five spatial neighbors are marked as “X i ” (i represents an integer from 0 to 4). If any one of the following conditions is met, entropy encoding unit 56 may mark X i as unavailable and not used in the context index derivation process.
The position of X i and the current conversion factor X are not in the same conversion unit, or
X i is located outside the horizontal or vertical border of the picture, or
• Conversion factor X i is not yet coded. For multi-pass coding, whenever bins in the same coding pass are coded, those bins can be used in the context index derivation process. Therefore, from the viewpoint of decoding, it is not necessary to completely decode one transform coefficient.

代替的に、エントロピー符号化ユニット56は、隣接する変換単位からの情報を含み得る1つまたは複数の他のテンプレートを適用し得る。様々な例では、隣接するTUは空間的な近隣または時間的な近隣であり得る。本明細書において説明されるコンテキストモデリング技法の1つまたは複数によれば、コンテキストインデックスの計算は以下の段落において説明されるように定義され得る。   Alternatively, entropy encoding unit 56 may apply one or more other templates that may include information from adjacent transform units. In various examples, adjacent TUs can be spatial neighbors or temporal neighbors. According to one or more of the context modeling techniques described herein, the calculation of the context index may be defined as described in the following paragraphs.

bin0に関して、エントロピー符号化ユニット56は、コンテキストインデックスを次のように導出し得る。
c0 = min(sum_template(0), 5)+f(x, y, 6, 2)+δk(f(x, y, 6, 5), cIdx) + offset(cIdx, width)
c0 = c0 + offset(cIdx, width)
ここで、
For bin0, entropy encoding unit 56 may derive a context index as follows.
c 0 = min (sum_template (0), 5) + f (x, y, 6, 2) + δ k (f (x, y, 6, 5), cIdx) + offset (cIdx, width)
c 0 = c 0 + offset (cIdx, width)
here,

一例では、c0の範囲に基づいて、ルーマコンテキストの1つの集合は、NumberLumaCtxOnesetの値に等しい数のコンテキストモデルを含み得る。たとえば、ルーマコンテキストの集合は18個のコンテキストモデルを含み得る。ルーマbin0をコーディングするための異なる変換サイズ(変換の幅は「w」によって表記される)に関して、エントロピー符号化ユニット56は、各変換サイズに対して異なる集合を選択し得る。加えて、クロマコンテキストおよびルーマコンテキストは、コーディング性能をさらに改善するために分離される。YCbCr入力に対して、3つの色成分、すなわちY、Cb、およびCrはそれぞれ、0、1、および2に等しい成分インデックスvを用いて表される。 In one example, based on the range of c 0 , one set of luma contexts may include a number of context models equal to the value of NumberLumaCtxOneset. For example, a set of luma contexts may include 18 context models. For different transform sizes for coding luma bin0 (the width of the transform is denoted by “w”), entropy coding unit 56 may select a different set for each transform size. In addition, the chroma context and luma context are separated to further improve coding performance. For a YCbCr input, the three color components, Y, Cb, and Cr, are represented using component indices v equal to 0, 1, and 2, respectively.

これらの例では、エントロピー符号化ユニット56は、bin1のためのコンテキストインデックスを次のように導出し得る。
c1 = min(sum_template(1), 4) + N
c1 = c1k(f(x, y, 5, 3), cIdx) +δk(f(x, y, 5, 10), cIdx)
加えて、これらの例では、エントロピー符号化ユニット56は、bin2のためのコンテキストインデックスを次のように導出し得る。
c2 = min(sum_template(2), 4) + N
c2 = c2k(f(x, y, 5, 3), cIdx) +δk(f(x, y, 5, 10), cIdx)
In these examples, entropy encoding unit 56 may derive a context index for bin1 as follows.
c 1 = min (sum_template (1), 4) + N
c 1 = c 1 + δ k (f (x, y, 5, 3), cIdx) + δ k (f (x, y, 5, 10), cIdx)
In addition, in these examples, entropy encoding unit 56 may derive a context index for bin2 as follows.
c 2 = min (sum_template (2), 4) + N
c 2 = c 2 + δ k (f (x, y, 5, 3), cIdx) + δ k (f (x, y, 5, 10), cIdx)

一例では、Nは0に等しい。別の例では、Nは1に等しい。代わりに、または加えて、Nが1に等しいとき、エントロピー符号化ユニット56は、0に等しいコンテキストインデックスc1またはc2を用いて第1のbin1またはbin2をコーディングし得る。この例では、エントロピー符号化ユニット56は、上の式に従ってbin1およびbin2の他のインスタンスをコーディングし得る。   In one example, N is equal to 0. In another example, N is equal to 1. Alternatively or additionally, when N is equal to 1, entropy encoding unit 56 may code the first bin1 or bin2 with a context index c1 or c2 equal to 0. In this example, entropy encoding unit 56 may code other instances of bin1 and bin2 according to the above equation.

一例では、エントロピー符号化ユニット56は、コンテキストモデルの同じ集合を有するが異なるインデックスを有する、bin1およびbin2を符号化し得る。代わりに、bin1およびbin2はコンテキストモデルの2つの集合を用いてコーディングされ、それらの間には依存性がない。残りのビンに対して、エントロピー符号化ユニット56は、HEVCにおいて展開される設計またはJCTVC-H0228における設計を適用し得る。様々な例において、エントロピー符号化ユニット56は、上で説明された様々な関数を構築する際に異なる定数値を使用し得る。   In one example, entropy encoding unit 56 may encode bin1 and bin2 that have the same set of context models but different indexes. Instead, bin1 and bin2 are coded using two sets of context models and there is no dependency between them. For the remaining bins, entropy encoding unit 56 may apply the design developed in HEVC or the design in JCTVC-H0228. In various examples, entropy encoding unit 56 may use different constant values in constructing the various functions described above.

本開示の追加の態様は、コンテキスト初期化の改善を対象とする。本開示のコンテキスト初期化の改善は、上で説明された並列化されたコンテキスト選択技法とは独立に実施されることがあり、または、上で説明された並列化されたコンテキスト選択技法の任意の1つまたは複数と組み合わせて実施されることがある。本開示のコンテキスト初期化技法の1つまたは複数は、以前に符号化された情報からコンテキスト情報を再使用することを対象とする。たとえば、エントロピー符号化ユニット56は、現在のピクチャまたは以前に符号化されたピクチャに属し得る、以前に符号化されたスライスからのステータスをコピーすることによって、スライスのためのコンテキスト情報を継承し、またはそうでなければ導出することができる。本開示の継承ベースのコンテキスト初期化技法による様々な例では、「ステータス」という用語は、状態情報と優勢シンボル(MPS)値との組合せを指す。以下の説明では、「スライス」という用語は「タイル」という用語と交換可能に使用され得る。   Additional aspects of the disclosure are directed to improved context initialization. The context initialization improvements of this disclosure may be performed independently of the parallelized context selection technique described above, or any of the parallelized context selection techniques described above May be implemented in combination with one or more. One or more of the context initialization techniques of this disclosure are directed to reusing context information from previously encoded information. For example, entropy encoding unit 56 inherits context information for a slice by copying the status from a previously encoded slice that may belong to the current picture or a previously encoded picture; Or else it can be derived. In various examples in accordance with the inheritance-based context initialization techniques of this disclosure, the term “status” refers to a combination of state information and a dominant symbol (MPS) value. In the following description, the term “slice” may be used interchangeably with the term “tile”.

以前に符号化されたスライスからコンテキスト初期化情報を継承することによって、エントロピー符号化ユニット56は、本開示の技法を実施して、既存のCABACコンテキスト初期化技法と比較して改善された精度を提供することができる。たとえば、既存のCABACコンテキスト初期化技法は、テーブルからコンテキストステータス情報を取得することに依存する。しかしながら、テーブルは静的な情報を使用して形成される。しかしながら、本開示の継承ベースのコンテキスト初期化技法によれば、エントロピー符号化ユニットは、同じスライスタイプである、かつ/または現在符号化されているスライスと同じ量子化パラメータ(QP)を有する、以前に符号化されたスライスからコンテキスト初期化情報を引き出すことができる。このようにして、エントロピー符号化ユニット56は、本開示の技法を実施して、現在のスライスための使用されるコンテキスト初期化情報の精度を改善することができる。   By inheriting context initialization information from previously encoded slices, entropy encoding unit 56 implements the techniques of this disclosure to provide improved accuracy compared to existing CABAC context initialization techniques. Can be provided. For example, existing CABAC context initialization techniques rely on obtaining context status information from a table. However, the table is formed using static information. However, according to the inheritance-based context initialization technique of the present disclosure, the entropy coding unit may have the same slice type and / or have the same quantization parameter (QP) as the currently coded slice. Context initialization information can be derived from the slice encoded in. In this way, entropy encoding unit 56 may implement the techniques of this disclosure to improve the accuracy of the context initialization information used for the current slice.

いくつかの実装形態によれば、エントロピー符号化ユニット56は、コンテキスト初期化情報をそこから継承すべきスライスとして、以前に符号化されたスライスの中心LCUを特定し得る。様々な例において、エントロピー符号化ユニット56は、複数の対応する以前に符号化されたスライスから、現在のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト初期化を継承し得る。一例では、エントロピー符号化ユニット56は、本開示のコンテキスト初期化技法に従って符号化される複数のスライスのすべてのためのコンテキスト初期化情報をそこから継承すべき、以前に符号化されたピクチャの同じブロック(すなわち、中心LCU)を使用し得る。別の例では、エントロピー符号化ユニット56は、以前に符号化されたピクチャの対応するスライスの各々からのそれぞれの中心LCUから、複数のスライスの各々のためのコンテキスト初期化情報を継承し得る。   According to some implementations, entropy encoding unit 56 may identify a center LCU of a previously encoded slice as a slice from which context initialization information should be inherited. In various examples, entropy encoding unit 56 may inherit context initialization for the current slice of the current picture from multiple corresponding previously encoded slices. In one example, entropy encoding unit 56 is the same for a previously encoded picture from which it should inherit context initialization information for all of the multiple slices encoded according to the context initialization techniques of this disclosure. Blocks (ie central LCUs) may be used. In another example, entropy encoding unit 56 may inherit context initialization information for each of a plurality of slices from a respective central LCU from each corresponding slice of a previously encoded picture.

たとえば、以前に符号化されたピクチャの中心LCUを符号化した後で、エントロピー符号化ユニット56は、スライスコンテキスト初期化に関してステータス情報のすべてを記憶し得る。次いで、エントロピー符号化ユニット56は、コピーされたステータス情報にアクセスしてそれを読み取り、現在符号化されているピクチャの1つまたは複数のスライスのためのコンテキストを初期化するためにそのステータス情報を使用し得る。以前に符号化されたピクチャからのステータス情報を使用して現在のピクチャのスライスのためのコンテキスト初期化を実行することによって、エントロピー符号化ユニット56は、コンテキスト初期化が目的の、静的な情報の固定されたテーブルへの依存を減らすことができる。たとえば、固定されたテーブルを使用して最初のピクチャのスライスならびに任意のイントラコーディングされたピクチャのためのコンテキストを初期化した後で、エントロピー符号化ユニット56は、続いて符号化されるインターコーディングされたピクチャのためのコンテキスト初期化を実行し得る。エントロピー符号化ユニット56は、Pスライスおよび/またはBスライスに関して、本開示の継承ベースのコンテキスト初期化技法を実施し得る。   For example, after encoding the center LCU of a previously encoded picture, entropy encoding unit 56 may store all of the status information regarding slice context initialization. Entropy encoding unit 56 then accesses and reads the copied status information and reads the status information to initialize the context for one or more slices of the currently encoded picture. Can be used. By performing context initialization for a slice of the current picture using status information from a previously encoded picture, entropy encoding unit 56 provides static information for context initialization purposes. The dependency on fixed tables can be reduced. For example, after initializing the context for the first picture slice as well as any intra-coded picture using a fixed table, the entropy encoding unit 56 is then intercoded to be encoded. Context initialization for the selected picture may be performed. Entropy encoding unit 56 may implement the inheritance-based context initialization techniques of this disclosure for P slices and / or B slices.

本開示のコンテキスト初期化技法の追加の例示的な詳細が以下で説明される。エントロピー符号化ユニット56は、追加で、または代替的に、以下で論じられるような、コンテキスト初期化のための本開示による技法を実行するように構成され得る。エントロピー符号化ユニット56は、本開示のコンテキスト初期化技法を実施して、現在のスライスをコーディングするための初期化されたコンテキスト情報として以前に符号化されたピクチャの中に位置する1つのブロックを符号化した後のコンテキスト情報を継承し得る。エントロピー符号化ユニット56は、Pスライスおよび/またはBスライスに継承ベースのコンテキスト初期化技法を適用し得る。加えて、上で言及された「1つのブロック」の位置は、事前に定義されており、1つの全体のシーケンスに対して固定されている。たとえば、最大コーディング単位サイズ(LCU)は「N×N」によって表記され、ピクチャの幅は「W」によって表記され、ピクチャの高さは「H」によって表記される。この例では、「PicWidthInCtbsY」によって表記される、1つのLCU行の中のLCUの数は、天井関数、すなわちCeil(W÷N)の出力に等しい。加えて、この例では、「PicHeightInCtbsY」によって表記されるLCU行の数はCeil(H÷N)に等しく、ここで天井関数Ceil(x)はx以上の最小の整数を表す。   Additional exemplary details of the context initialization techniques of this disclosure are described below. Entropy encoding unit 56 may additionally or alternatively be configured to perform techniques according to the present disclosure for context initialization, as discussed below. Entropy encoding unit 56 implements the context initialization technique of this disclosure to extract one block located in a previously encoded picture as initialized context information for coding the current slice. Context information after encoding can be inherited. Entropy encoding unit 56 may apply inheritance-based context initialization techniques to P slices and / or B slices. In addition, the location of “one block” mentioned above is predefined and fixed for one entire sequence. For example, the maximum coding unit size (LCU) is represented by “N × N”, the picture width is represented by “W”, and the picture height is represented by “H”. In this example, the number of LCUs in one LCU row, denoted by “PicWidthInCtbsY”, is equal to the ceiling function, ie, the output of Ceil (W ÷ N). In addition, in this example, the number of LCU rows represented by “PicHeightInCtbsY” is equal to Ceil (H ÷ N), where the ceiling function Ceil (x) represents the smallest integer greater than or equal to x.

いくつかの例によれば、位置は、以前にコーディングされたピクチャの中の第1のスライスの中心LCUとして定義される。numLCUinSliceが第1のスライスの中のLCUの数を表すと仮定すると、位置はTargetCUAddr = numLCUinSlice/2として定義される。一例では、位置はTargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY)/2 + PicWidthInCtbsY /2として定義される。さらに、TargetCUAddrが(PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY)以上である(たとえば、PicHeightInCtbsYが1に等しい)とき、TargetCUAddrは、(PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY - 1)にリセットされ、これは最後のLCUに対応する。一例では、位置は、以前にコーディングされたピクチャの最後のLCU、または1つのフレーム内の中心LCU(すなわち、PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY/2)、または中心のLCU行の最後のLCU(すなわち、PicWidthInCtbsY* (PicHeightInCtbsY/2) - 1)、またはk番目のLCU行の最後のLCU(たとえば、kは1に等しい)として定義される。1つの例によれば、位置は、以前に符号化されたピクチャの中の第1のスライスの最後のLCUとして定義される。本開示のコンテキスト初期化技法のいくつかの実装形態によれば、分解能が異なると、コーディングブロックの位置の定義が異なり得る。   According to some examples, the position is defined as the center LCU of the first slice in the previously coded picture. Assuming numLCUinSlice represents the number of LCUs in the first slice, the position is defined as TargetCUAddr = numLCUinSlice / 2. In one example, the position is defined as TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY) / 2 + PicWidthInCtbsY / 2. Further, when TargetCUAddr is equal to or greater than (PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY) (eg, PicHeightInCtbsY is equal to 1), TargetCUAddr is reset to (PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY-1), which corresponds to the last LCU. In one example, the position is the last LCU of a previously coded picture, or the center LCU in one frame (i.e., PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY / 2), or the last LCU of the center LCU row (i.e., PicWidthInCtbsY * ( PicHeightInCtbsY / 2)-1), or defined as the last LCU in the kth LCU row (eg, k equals 1). According to one example, the position is defined as the last LCU of the first slice in a previously encoded picture. According to some implementations of the context initialization techniques of this disclosure, the definition of the location of the coding block may be different for different resolutions.

いくつかの例では、「1つのブロック」の位置は、シーケンスパラメータセット(SPS)またはピクチャパラメータセット(PPS)などのパラメータセットにおいてシグナリングされる。SPSおよび/またはPPSなどのパラメータセットは、現在のピクチャのスライスに関して帯域外でシグナリングされ得る。いくつかの例では、「1つのブロック」の位置は、スライスヘッダにおいてシグナリングされ得る。スライスヘッダは、対応するスライスに関して帯域内でシグナリングされ得る。これらの例および他の例では、参照ピクチャインデックス、対応するピクチャ順序カウントの差分(またはデルタPOC)などの、以前に符号化されたピクチャの指示が、パラメータセットまたはスライスヘッダにおいてシグナリングされ得る。   In some examples, the location of “one block” is signaled in a parameter set, such as a sequence parameter set (SPS) or a picture parameter set (PPS). Parameter sets such as SPS and / or PPS may be signaled out of band for a slice of the current picture. In some examples, the location of “one block” may be signaled in the slice header. A slice header may be signaled in-band with respect to the corresponding slice. In these and other examples, an indication of a previously encoded picture, such as a reference picture index, a corresponding picture order count difference (or delta POC), may be signaled in a parameter set or slice header.

いくつかの例では、「以前にコーディングされたピクチャ」は、現在のピクチャのすぐ前(直前)に符号化/復号されたピクチャとして定義される。いくつかの例では、「以前にコーディングされたピクチャ」は、以前のピクチャの中の第1のスライスが現在のスライスと同じスライスタイプを有するように、現在のピクチャの前に符号化または復号された最後のピクチャであるピクチャとして定義される。いくつかの例では、「以前にコーディングされたピクチャ」は、現在のピクチャの前の符号化/復号されたピクチャであるピクチャとして定義され、以前のピクチャの中の第1のスライスは、現在のスライスと同じ初期量子化パラメータを有する。いくつかの例によれば、「以前にコーディングされたピクチャ」は、現在のスライスおよび/または上記の同じ初期量子化パラメータと、同じスライスタイプを有する、または同じスライスタイプと量子化パラメータの両方を有する、または同じスライスタイプと時間レイヤの両方を有する、以前にコーディングされたスライスを含むピクチャとして定義される。いくつかの例では、「以前にコーディングされたピクチャ」は、ピクチャバッファ(コーディングピクチャバッファまたは復号ピクチャバッファなど)の中に存在するピクチャとして定義され、参照ピクチャとして現在のピクチャのために使用され得る。これらの例によれば、HEVCベースのプラットフォームのように、以前のスライスは、参照ピクチャセット(RPS)の中のピクチャに、またはRefPicSetStCurrBefore、RefPicSetStCurrAfter、およびRefPicSetLtCurrという部分集合のうちの1つの中のピクチャに、属さなければならない。   In some examples, a “previously coded picture” is defined as a picture that has been encoded / decoded just before (immediately before) the current picture. In some examples, a “previously coded picture” is encoded or decoded before the current picture so that the first slice in the previous picture has the same slice type as the current slice. Defined as the last picture. In some examples, a “previously coded picture” is defined as a picture that is a previously encoded / decoded picture of the current picture, and the first slice in the previous picture is the current slice Has the same initial quantization parameters as the slice. According to some examples, a “previously coded picture” has the same initial quantization parameter as described above and / or the same slice type, or both the same slice type and quantization parameter. Defined as a picture that contains previously coded slices that have or have both the same slice type and temporal layer. In some examples, a “previously coded picture” is defined as a picture that exists in a picture buffer (such as a coding picture buffer or a decoded picture buffer) and may be used for the current picture as a reference picture . According to these examples, as in the HEVC-based platform, the previous slice is a picture in a reference picture set (RPS) or a picture in one of the subsets RefPicSetStCurrBefore, RefPicSetStCurrAfter, and RefPicSetLtCurr. Must belong to.

本開示のコンテキスト初期化技法のいくつかの実装形態によれば、表示順序においてあるイントラコーディングされたピクチャの後でコーディングされるピクチャのすべてが同じスライスタイプおよび同じ初期量子化パラメータを有しない場合、コンテキスト情報の継承は無効にされ得る。この場合、従来の初期化方法が適用され、たとえば、エントロピー符号化ユニット56は固定されたテーブルを使用して、そのテーブルから初期ステータス情報を引き出し得る。いくつかの実装形態によれば、エントロピー符号化ユニット56は、本開示の継承ベースのコンテキスト初期化技法を特定のコンテキストモデルに適用し、他のコンテキストモデルには適用しないことがある。加えて、または代わりに、「1つのブロック」の位置は、異なるコンテキストモデルに対しては異なり得る。上に列挙された様々な実装の選択肢は、本開示のコンテキスト初期化技法に従って、個別に、または様々な組合せで実装され得ることを理解されたい。   According to some implementations of the context initialization techniques of this disclosure, if all of the pictures coded after an intra-coded picture in display order do not have the same slice type and the same initial quantization parameter: Inheritance of context information can be disabled. In this case, a conventional initialization method is applied, for example, entropy encoding unit 56 may use a fixed table to derive initial status information from that table. According to some implementations, entropy encoding unit 56 may apply the inheritance-based context initialization technique of this disclosure to a particular context model and not to other context models. Additionally or alternatively, the location of “one block” may be different for different context models. It should be understood that the various implementation options listed above may be implemented individually or in various combinations in accordance with the context initialization techniques of this disclosure.

本開示のコンテキスト初期化技法のいくつかの例では、cabac_init_present_flagが有効であるとエントロピー符号化ユニット56が決定する場合、エントロピー符号化ユニット56は、「以前に符号化されたピクチャ」に含まれるスライスが現在符号化されているスライスと同じタイプを有するべきであると決定し得る。別の言い方をすると、この例では、cabac_init_present_flagが有効である場合、以前に符号化されたピクチャの定義は一致するスライスタイプに依存する。加えて、復号の観点から、シグナリングされるcabac_init_present_flagは、この実装形態によれば考慮されない。いくつかの事例では、代わりに、エントロピー符号化ユニット56はまず、cabac_init_present_flagおよび「以前に符号化されたピクチャ」の選択に基づいて、現在のスライスのスライスタイプを修正し得る。   In some examples of context initialization techniques of this disclosure, if entropy encoding unit 56 determines that cabac_init_present_flag is valid, entropy encoding unit 56 may include slices included in a “previously encoded picture”. May have the same type as the currently encoded slice. In other words, in this example, if cabac_init_present_flag is valid, the definition of the previously encoded picture depends on the matching slice type. In addition, from a decoding point of view, signaled cabac_init_present_flag is not considered according to this implementation. In some cases, instead, entropy encoding unit 56 may first modify the slice type of the current slice based on cabac_init_present_flag and the selection of “previously encoded picture”.

本開示のコンテキスト初期化技法の追加の例示的な詳細が以下で説明される。いくつかの実装形態によれば、エントロピー符号化ユニット56は、イントラランダムアクセスピクチャ(IRAP)に関して本開示の継承ベースのコンテキスト初期化技法を適用しないことがある。たとえば、エントロピー符号化ユニット56は、3つのタイプのIRAP、すなわち、瞬時復号リフレッシュ(IDR)ピクチャ、クリーンランダムアクセス(CRA)ピクチャ、およびブロークンリンクアクセス(BLA)ピクチャのいずれかに関して、継承ベースのコンテキスト初期化技法を実施しないことがある。   Additional exemplary details of the context initialization techniques of this disclosure are described below. According to some implementations, entropy encoding unit 56 may not apply the inheritance-based context initialization techniques of this disclosure for intra-random access pictures (IRAP). For example, the entropy coding unit 56 uses an inheritance-based context for any of the three types of IRAP: Instantaneous decoding refresh (IDR) pictures, clean random access (CRA) pictures, and broken link access (BLA) pictures. The initialization technique may not be implemented.

以前にコーディングされた情報に基づく継承ベースのコンテキスト初期化の一例では、エントロピー符号化ユニット56は、1つのスライスを有する1つのピクチャを符号化し得る。この例では、エントロピー符号化ユニット56は、以下の規則のうちの1つまたは複数を適用して、コンテキストモデルの初期状態を導出し得る。第1の規則は、以前に符号化されたピクチャのスライスが現在符号化されているスライスのスライスタイプと同じスライスタイプを有するというものである。代わりに、または加えて、初期スライス量子化パラメータ(QP)は、現在符号化されているスライスをコーディングするために使用されるスライスQPと同じである。   In one example of inheritance-based context initialization based on previously coded information, entropy encoding unit 56 may encode one picture with one slice. In this example, entropy encoding unit 56 may apply one or more of the following rules to derive the initial state of the context model. The first rule is that a slice of a previously encoded picture has the same slice type as the slice type of the currently encoded slice. Alternatively or additionally, the initial slice quantization parameter (QP) is the same as the slice QP used to code the currently encoded slice.

本開示のいくつかの態様によれば、エントロピー符号化ユニット56は、異なるQPが現在のスライスおよび予測子スライスのために使用されるとき、以前に符号化されたスライスからコンテキスト初期化情報を継承し得る。これらの例では、エントロピー符号化ユニット56は、現在のスライスを符号化するためのコンテキスト初期化情報を使用する前に、コンテキスト状態に関してマッピングプロセスを適用し得る。たとえば、エントロピー符号化ユニット56は、1つまたは複数の初期化関数(たとえば、HEVCにおいて指定される初期化関数)ならびに2つのQPおよびコンテキストを利用して、ある状態を別の状態に変換し得る。いくつかの事例では、エントロピー符号化ユニット56は、以前にコーディングされたピクチャの中の事前に定義されたアドレスを有する1つのブロックを符号化した後で状態情報(たとえば、状態)を記録し、現在符号化されているスライスのための初期状態情報としてその記録された状態情報を使用し得る。   According to some aspects of this disclosure, entropy encoding unit 56 inherits context initialization information from previously encoded slices when different QPs are used for the current slice and the predictor slice. Can do. In these examples, entropy encoding unit 56 may apply a mapping process on the context state prior to using context initialization information to encode the current slice. For example, entropy encoding unit 56 may convert one state to another utilizing one or more initialization functions (e.g., an initialization function specified in HEVC) and two QPs and contexts . In some cases, entropy encoding unit 56 records state information (e.g., state) after encoding a block having a predefined address in a previously coded picture, The recorded state information may be used as initial state information for the currently encoded slice.

一例では、「1つのブロック」は最大コーディング単位(LCU)を表す。たとえば、LCUサイズ(次元)は「N×N」によって、ピクチャの幅は「W」によって、ピクチャの高さは「H」によって表記され得る。1つのLCU行の中のLCUの数は、PicWInCtbsYによって表記されることが可能であり、天井関数Ceil(W÷N)の出力に等しい。PicHInCtbsYにより表記される、ピクチャの中のLCU行の数は、天井関数Ceil(H÷N)の出力に等しい。一般的に説明すると、関数Ceil(x)はx以上の最小の整数を返す。加えて、LCUの単位で測られるピクチャの幅、およびLCUの単位で測られるピクチャの高さは、それぞれ、上で説明された天井関数を使用して得られるPicWInCtbsYおよびPicHInCtbsYの値によって表される。一例では、LCUのアドレスは以下の式に従って定義される。
TargetCUAddr = (Pic WInCtbsY * PicHInCtbs Y)/2 + PicWInCtbs Y/2
In one example, “one block” represents a maximum coding unit (LCU). For example, the LCU size (dimension) may be represented by “N × N”, the picture width by “W”, and the picture height by “H”. The number of LCUs in one LCU line can be expressed by PicWInCtbsY and is equal to the output of the ceiling function Ceil (W ÷ N). The number of LCU rows in the picture represented by PicHInCtbsY is equal to the output of the ceiling function Ceil (H ÷ N). In general, the function Ceil (x) returns the smallest integer greater than or equal to x. In addition, the picture width measured in LCU units and the picture height measured in LCU units are represented by the PicWInCtbsY and PicHInCtbsY values obtained using the ceiling function described above, respectively. . In one example, the LCU address is defined according to the following equation:
TargetCUAddr = (Pic WInCtbsY * PicHInCtbs Y) / 2 + PicWInCtbs Y / 2

さらに、TargetCUAddrが(PicWInCtbsY* PicHInCtbsY)の値以上であるとき、エントロピー符号化ユニット56は、TargetCUAddrを(PicWInCtbsY* PicHInCtbsY - 1)の値にリセットし得る。たとえば、TargetCUAddrは、PicHInCtbsYが1に等しい事例では、上記の値に等しいことがあり、またはそれを超えることがある。加えて、(PicWInCtbsY* PicHInCtbsY - 1)の値は、1つのピクチャの中の最後のLCUに対応する。   Furthermore, when TargetCUAddr is equal to or greater than the value of (PicWInCtbsY * PicHInCtbsY), entropy encoding unit 56 may reset TargetCUAddr to a value of (PicWInCtbsY * PicHInCtbsY-1). For example, TargetCUAddr may be equal to or greater than the above value in cases where PicHInCtbsY is equal to 1. In addition, the value of (PicWInCtbsY * PicHInCtbsY-1) corresponds to the last LCU in one picture.

いくつかの事例では、さらに、エントロピー符号化ユニット56は、表示順序において新しいイントラコーディングされたピクチャの後の最初の1つまたは複数のピクチャに対して、上で説明された規則ベースのコンテキスト初期化技法を適用しないことがある。エントロピー符号化ユニット56が規則ベースのコンテキスト初期化を適用しない可能性がある例は、エントロピー符号化ユニット56が初めて新しいスライスタイプまたは新しいQPに遭遇した(たとえば、新しいスライスタイプまたは新しいQPが出現した)場合である。たとえば、エントロピー符号化ユニット56は、ランダムアクセスに関する問題を軽減し、または場合によっては回避し得る。本開示の例が図9に示されており、図9において、28から35のピクチャ順序カウント(POC)値を有するピクチャのコーディング順序(およびしたがって復号順序)は、32、28、…30、29、31、40、36、34、33、35である。   In some cases, the entropy encoding unit 56 may further include the rule-based context initialization described above for the first one or more pictures after the new intra-coded picture in display order. The technique may not be applied. An example where entropy coding unit 56 may not apply rule-based context initialization is the first time entropy coding unit 56 encounters a new slice type or new QP (for example, a new slice type or new QP has appeared ) Is the case. For example, entropy encoding unit 56 may mitigate or possibly avoid problems with random access. An example of this disclosure is shown in FIG. 9, in which the coding order (and hence decoding order) of pictures having picture order count (POC) values of 28 to 35 is 32, 28,... , 31, 40, 36, 34, 33, 35.

表示順序に関して、POC値が40に等しいピクチャは、POC値が32に等しいIピクチャの後で復号される最初のピクチャである。POC値が24であるピクチャはPOCが40に等しいピクチャと同じQPを有し、両方が同じスライスタイプを共有するが、エントロピー符号化ユニット56は、POCが24に等しいピクチャのコーディングされた情報を使用して、POC値が40に等しいピクチャを予測しないことがある。同様に、エントロピー符号化ユニット56は、POCが31に等しいピクチャのコーディングされた情報を使用して、POCが33に等しいピクチャを予測しないことがある。しかしながら、エントロピー符号化ユニット56は、POCが33に等しいピクチャのコーディングされた情報を使用して、POCが35に等しいピクチャを予測することがあり、それは、両方のピクチャがIピクチャよりも(表示順序において)後にあるからである。   Regarding the display order, the picture with a POC value equal to 40 is the first picture to be decoded after an I picture with a POC value equal to 32. A picture with a POC value of 24 has the same QP as a picture with a POC equal to 40, and both share the same slice type, but the entropy coding unit 56 uses the coded information for a picture with a POC equal to 24. And may not predict pictures with a POC value equal to 40. Similarly, entropy encoding unit 56 may not predict pictures with POC equal to 33 using the coded information of pictures with POC equal to 31. However, the entropy encoding unit 56 may use the coded information of the picture with a POC equal to 33 to predict a picture with a POC equal to 35, which means that both pictures are (displayed more than I pictures). Because in later).

以前にコーディングされたピクチャからの予測が許可されない、無効にされている、またはエントロピー符号化ユニット56に対して別様に利用可能ではない事例では、エントロピー符号化ユニット56は、HEVCにおいて定義されるようにコンテキスト初期化技法を適用し得る。上で説明されたように、図4のビデオエンコーダ20は、改善されたCABACのために本開示の様々な技法のいずれをも、単独で、または任意の組合せで実行するように構成され得るビデオエンコーダの例を表す。いくつかの例では、ビデオエンコーダ20は、変換単位を符号化するためのコーディングモードを選択するように構成される。いくつかの例では、ビデオエンコーダ20は、ビデオデータの少なくとも一部分を捕捉するように構成されるカメラを含む、デバイスを含むことがあり、デバイスであることがあり、またはデバイスの一部であることがある。いくつかの例では、ビデオエンコーダ20は、カメラから捕捉されたビデオデータを受け取るように構成されるメモリデバイスを含み得る。   In cases where prediction from previously coded pictures is not allowed, disabled, or otherwise available for entropy encoding unit 56, entropy encoding unit 56 is defined in HEVC Context initialization techniques can be applied as follows. As described above, the video encoder 20 of FIG. 4 may be configured to perform any of the various techniques of this disclosure alone or in any combination for improved CABAC. An example of an encoder is shown. In some examples, video encoder 20 is configured to select a coding mode for encoding a transform unit. In some examples, video encoder 20 may include a device, may be a device, or be part of a device, including a camera configured to capture at least a portion of video data. There is. In some examples, video encoder 20 may include a memory device configured to receive video data captured from a camera.

図5は、本開示の技法に従ってCABACを実行するように構成され得る例示的なエントロピー符号化ユニット56のブロック図である。シンタックス要素118は、エントロピー符号化ユニット56に入力される。シンタックス要素がすでにバイナリ値のシンタックス要素(たとえば、0および1という値のみを有するフラグまたは他のシンタックス要素)である場合、バイナリ化のステップはスキップされ得る。シンタックス要素が非バイナリ値のシンタックス要素(たとえば、1または0以外の値を有し得るシンタックス要素)である場合、非バイナリ値のシンタックス要素はバイナライザ120によってバイナリ化される。バイナライザ120は、非バイナリ値のシンタックス要素の、バイナリの判断の列へのマッピングを実行する。これらのバイナリの判断は、しばしば「ビン」と呼ばれる。たとえば、変換係数レベルでは、レベルの値は連続的なビンへと分解されることがあり、各ビンは、係数レベルの絶対値が何らかの値より大きいかどうかを示す。たとえば、ビン0(有意性フラグと呼ばれることがある)は、変換係数レベルの絶対値が0より大きいかどうかを示す。ビン1は、変換係数レベルの絶対値が1より大きいかどうかを示し、以下同様である。各々の非バイナリ値のシンタックス要素に対して、固有のマッピングが開発され得る。   FIG. 5 is a block diagram of an example entropy encoding unit 56 that may be configured to perform CABAC according to the techniques of this disclosure. The syntax element 118 is input to the entropy encoding unit 56. If the syntax element is already a binary value syntax element (eg, a flag or other syntax element having only the values 0 and 1), the binarization step may be skipped. If the syntax element is a non-binary value syntax element (eg, a syntax element that may have a value other than 1 or 0), the non-binary value syntax element is binarized by the binarizer 120. The binarizer 120 performs a mapping of non-binary value syntax elements to binary decision columns. These binary decisions are often referred to as “bins”. For example, at the transform coefficient level, the level values may be broken down into continuous bins, each bin indicating whether the absolute value of the coefficient level is greater than some value. For example, bin 0 (sometimes called a significance flag) indicates whether the absolute value of the transform coefficient level is greater than zero. Bin 1 indicates whether the absolute value of the transform coefficient level is greater than 1, and so on. A unique mapping may be developed for each non-binary value syntax element.

バイナライザ120によって作成される各ビンは、エントロピー符号化ユニット56のバイナリ算術コーディング側に与えられる。すなわち、非バイナリ値のシンタックス要素の所定の集合に対して、各ビンのタイプ(たとえば、ビン0)は、次のビンのタイプ(たとえば、ビン1)の前にコーディングされる。コーディングは、通常モードとバイパスモードのいずれかで実行され得る。バイパスモードでは、バイパスコーディングエンジン126は、固定された確率モデルを使用して、たとえばゴロムライスコーディングまたは指数ゴロムコーディングを使用して、算術コーディングを実行する。バイパスモードは一般に、より予測可能なシンタックス要素のために使用される。   Each bin created by the binarizer 120 is provided to the binary arithmetic coding side of the entropy coding unit 56. That is, for a given set of non-binary value syntax elements, each bin type (eg, bin 0) is coded before the next bin type (eg, bin 1). Coding can be performed in either normal mode or bypass mode. In bypass mode, bypass coding engine 126 performs arithmetic coding using a fixed probabilistic model, eg, using Golomb-rice coding or exponential Golomb coding. Bypass mode is generally used for more predictable syntax elements.

通常モードにおけるコーディングは、CABACを実行することを伴う。通常モードのCABACは、以前に符号化されたビンの値を与えられるとビンの値の確率が予測可能である場合に、ビン値をコーディングするためのものである。ビンがLPSである確率は、コンテキストモデラ122によって決定される。コンテキストモデラ122は、ビン値およびコンテキストモデルの確率状態(たとえば、LPSの値およびLPSが発生する確率を含む、確率状態σ)を出力する。コンテキストモデルは、一連のビンに対する初期コンテキストモデルであることがあり、または、以前にコーディングされたビンのコーディングされた値に基づいて決定されることがある。上で説明されたように、コンテキストモデラ122は、受信されたビンがMPSまたはLPSであったかどうかに基づいて、状態を更新し得る。コンテキストモデルおよび確率状態σがコンテキストモデラ122によって決定された後で、通常コーディングエンジン124がビン値に対してBACを実行する。   Coding in normal mode involves performing CABAC. Normal mode CABAC is for coding bin values when the probability of bin values is predictable given a previously encoded bin value. The probability that the bin is LPS is determined by the context modeler 122. The context modeler 122 outputs the bin value and the probability state of the context model (eg, the probability state σ including the value of LPS and the probability that LPS will occur). The context model may be an initial context model for a series of bins, or may be determined based on the coded values of previously coded bins. As explained above, the context modeler 122 may update the state based on whether the received bin was MPS or LPS. After the context model and the probability state σ are determined by the context modeler 122, the normal coding engine 124 performs BAC on the bin values.

コンテキストモデラ122は、本開示の技法を実施して、並列化された方式でコンテキストモデリングを実行し得る。本開示の様々な態様によれば、コンテキストモデラ122は、1つまたは複数の以前の符号化された変換係数のi番目のビンの値を使用して、変換係数のi番目のビンのためのコンテキストモデリングを実行し得る。このようにして、現在の変換係数のi番目のビンのコンテキストモデリングは、コンテキストモデラ122がすでにそれに対するコンテキストを選択した1つまたは複数の変換係数の対応するi番目のビンの値に依存する。   The context modeler 122 may implement the techniques of this disclosure to perform context modeling in a parallelized manner. According to various aspects of this disclosure, the context modeler 122 may use the value of the i th bin of one or more previous encoded transform coefficients for the i th bin of the transform coefficient. Context modeling can be performed. In this way, the context modeling of the i th bin of the current transform coefficient depends on the value of the corresponding i th bin of the one or more transform coefficients that the context modeler 122 has already selected the context for.

以前に符号化された変換のi番目のビンの値を使用して現在の変換係数のビンのためのコンテキストモデリングを実行することによって、コンテキストモデラ122は、本開示の技法を実施して、既存のCABACコーディングデバイスを超える1つまたは複数の潜在的な改善をもたらし得る。そのような利点の例として、コンテキストモデラ122は、本開示の技法を実施することによって、コンテキストモデリング動作の並列化を改善し得る。たとえば、コンテキストモデラ122は、現在符号化されている変換係数の複数のビンに対して、コンテキストモデリングを並列に実行し得る。一例として、複数のビンに対応するビン値が以前に符号化された変換係数から利用可能であるとコンテキストモデラ122が決定する場合、コンテキストモデラ122は、現在符号化されている変換係数のビンに対して、コンテキストモデリング動作を少なくとも部分的に並列化し得る。   By performing context modeling for the current transform coefficient bin using the value of the i th bin of the previously encoded transform, the context modeler 122 implements the techniques of this disclosure to One or more potential improvements over CABAC coding devices. As an example of such an advantage, context modeler 122 may improve parallelization of context modeling operations by implementing the techniques of this disclosure. For example, the context modeler 122 may perform context modeling in parallel on multiple bins of currently encoded transform coefficients. As an example, if the context modeler 122 determines that bin values corresponding to multiple bins are available from a previously encoded transform coefficient, the context modeler 122 may include the bin of the currently encoded transform coefficient. In contrast, context modeling operations may be at least partially parallelized.

コンテキストモデラ122は、マルチパスコーディング方式に従って、本開示の並列化されたコンテキストモデリングを実行し得る。より具体的には、マルチパスコーディング方式は、エントロピー符号化ユニット56が別々のスレッドを各々の特定のビンに割り当てる(たとえば、第1のビンに対してスレッド1、第2のビンに対してスレッド2など)、コーディング技法を指す。したがって、マルチパスコーディングによれば、すべてのbin0のインスタンスが、順番にコーディングされるbin1のインスタンスとは無関係に、順番に符号化されることが可能であり、bin0とbin1の両方のインスタンスが、順番に符号化されるbin2のインスタンスとは無関係にコーディングされ、以下同様である。いくつかの例では、コンテキストモデラ122は、単一のブロックの変換単位に関してマルチパスコーディングを実行し得る。その上、通常モードに従って符号化されるビンに対して、コンテキストモデラ122は、複数のパスにおいてコンテキスト選択を実行し得る。各パスは、すべての変換係数の単一の対応するビンに関し得る。言い換えると、各パスの間に、コンテキストモデラ122は、他のパスに関する情報を利用しない。たとえば、コンテキストモデラ122は、第1のパスにおいて1つの変換単位/CG内のすべての変換係数の第1のビンのためのコンテキストを選択することができる。この例では、第2のパスにおいて、コンテキストモデラ122は、必要であれば、1つの変換単位/CG内のすべての変換係数の第2のビンのためのコンテキストを選択することができ、以下同様である。   The context modeler 122 may perform the parallel context modeling of the present disclosure according to a multi-pass coding scheme. More specifically, the multi-pass coding scheme allows entropy encoding unit 56 to assign separate threads to each particular bin (e.g., thread 1 for the first bin, thread for the second bin). 2) refers to coding techniques. Thus, with multi-pass coding, all bin0 instances can be encoded sequentially, regardless of the bin1 instances coded sequentially, and both bin0 and bin1 instances are Coded independently of the bin2 instances encoded in order, and so on. In some examples, the context modeler 122 may perform multi-pass coding on a single block of transform units. Moreover, for bins that are encoded according to the normal mode, the context modeler 122 may perform context selection in multiple passes. Each pass may be for a single corresponding bin of all transform coefficients. In other words, the context modeler 122 does not use information about other paths during each path. For example, the context modeler 122 may select the context for the first bin of all transform coefficients in one transform unit / CG in the first pass. In this example, in the second pass, the context modeler 122 can select the context for the second bin of all transform coefficients in one transform unit / CG if necessary, and so on. It is.

1つの例示的な使用事例では、コンテキストモデラ122は、以前にコーディングされた隣接する変換係数のbin0の値を使用して現在コーディングされている変換係数のbin0のためのコンテキストモデリングを実行し、以前にコーディングされた隣接する変換係数のbin1の値を使用して現在コーディングされている変換係数のbin1のためのコンテキストモデリングを実行し、以下同様であり得る。以前にコーディングされた変換係数に対して利用可能である任意のビン値を使用して、コンテキストモデラ122は、現在コーディングされている変換係数の複数のビンに対するコンテキストモデリングを並列に実行し得る。上で説明された使用事例の状況では、bin0とbin1がともに以前にコーディングされた隣接変換係数から入手可能である場合、コンテキストモデラ122は、現在コーディングされている変換係数のためのbin0およびbin1のコンテキストモデリングを並列化することができる。このようにして、コンテキストモデラ122は、本開示の技法を実施して、HEVCにおいて記述されるようなマルチパスコーディングの主義の範囲内でCABACを実行しながら、コンテキストモデリング動作の並列化を可能にして場合によっては利用することによって、現在の変換係数のビンに対するコンテキストの選択を改善することができる。   In one exemplary use case, the context modeler 122 performs context modeling for the currently coded transform coefficient bin0 using the previously coded adjacent transform coefficient bin0 value, Context modeling for the currently coded transform coefficient bin1 is performed using the value of bin1 of the adjacent transform coefficient coded in, and so on. Using any bin values that are available for previously coded transform coefficients, context modeler 122 may perform context modeling for multiple bins of the currently coded transform coefficients in parallel. In the use case situation described above, if both bin0 and bin1 are available from previously coded neighboring transform coefficients, the context modeler 122 will determine bin0 and bin1 for the currently coded transform coefficients. Context modeling can be parallelized. In this way, context modeler 122 implements the techniques of this disclosure to enable parallel context modeling operations while performing CABAC within the multipass coding principle as described in HEVC. In some cases, the context selection for the current transform coefficient bin can be improved.

コンテキストモデラ122は、必ずしもそうであるとは限らないが、すべてのそのようなビンの完全なコンテキストモデリングを並列に実行できることを理解されたい。より具体的には、コンテキストモデラ122は、複数のビンのコンテキストモデリングのいくつかの部分を同時に実行することができる。このようにして、コンテキストモデラ122は、本開示の技法を実施して、マルチコアプロセシング技術および/または複数のプロセッサを活用し、現在コーディングされている変換係数のためのコンテキストモデリング動作を改善することができる。   It should be understood that the context modeler 122 may perform full context modeling of all such bins in parallel, although this is not necessarily so. More specifically, the context modeler 122 can perform several portions of multiple bin context modeling simultaneously. In this manner, context modeler 122 may implement the techniques of this disclosure to take advantage of multi-core processing techniques and / or multiple processors to improve context modeling behavior for currently coded transform coefficients. it can.

単一のパスにおいて異なる変換係数の対応するビンを符号化することによって、コンテキストモデラ122は、既存のマルチパスCABAC技法を超える1つまたは複数の利点を提供し得る。たとえば、単一のパスにおいて複数の変換係数の対応するビン(たとえば、それぞれのbin0)をコーディングすることによって、コンテキストモデラ122は、ビンの遷移において、新しいコンテキストモデルを頻繁に記憶して取り出す必要をなくすことができる。代わりに、コンテキストモデラ122は、所与のパスの全体で単一のコンテキストモデルを使用することができ、それは、そのパスが複数の変換係数にわたって、対応するビン(たとえば、それぞれのbin0)を対象とするからである。このようにして、コンテキストモデラ122は、本開示の並列化されたコンテキスト選択技法を実施して、頻繁なコンテキスト切替えにより生じる時間遅延およびリソースの混乱を軽減し、または場合によってはなくすことができる。対照的に、既存のマルチパスコーディングは、第1の変換係数のためにbin0、bin1、bin2などを符号化し、次いで第2の変換係数のためにbin0、bin1、bin2などを符号化することなどが原因で、頻繁なコンテキストモデルの保存と取出しの動作が必要になる。   By encoding corresponding bins of different transform coefficients in a single pass, context modeler 122 may provide one or more advantages over existing multi-pass CABAC techniques. For example, by coding corresponding bins (e.g., each bin0) of multiple transform coefficients in a single pass, the context modeler 122 needs to frequently store and retrieve new context models at bin transitions. Can be eliminated. Instead, the context modeler 122 can use a single context model across a given path, which covers the corresponding bin (e.g., each bin0) across multiple transform coefficients. Because. In this way, the context modeler 122 can implement the parallel context selection technique of the present disclosure to reduce or possibly eliminate time delays and resource disruptions caused by frequent context switching. In contrast, existing multi-pass coding encodes bin0, bin1, bin2, etc. for the first transform coefficient, then encodes bin0, bin1, bin2, etc. for the second transform coefficient, etc. Because of this, frequent context model saving and retrieval operations are required.

たとえば、コンテキストモデラ122は、本明細書において説明されるi番目のビンコンテキストモデリング機能のために使用すべき、1つまたは複数の事前に定義されたテンプレートを生成し、またはそうでなければそれを入手し得る。コンテキストモデラ122が現在コーディングされている変換係数のi番目のビンのコンテキストモデリングのために使用し得る、事前に定義されたテンプレートの1つの非限定的な例が、図10に示されている。図10のテンプレート140などの事前に定義されたテンプレートは、8×8の変換ブロックのための対角方向の走査順序を定義し、ここで「L」は最後の有意な走査位置を表し、「x」は現在の走査位置を表し、「xi」はローカルテンプレート140によってカバーされる近隣を表す。xiに関して、「i」という値は0から4の範囲にあり、範囲の制約はi・[0, 4]として表される。本開示の1つまたは複数の態様によれば、コンテキストモデラ122は、現在符号化されている変換係数の対応するi番目のビンのコンテキストモデリングのために、ローカルテンプレート140の中に位置する変換係数のi番目のビンを使用し得る。いくつかの実装形態によれば、コンテキストモデラ122は、複数のテンプレートを使用して、本開示の並列化されたビンコンテキストモデリングを実行し得る。一例では、テンプレートのサイズおよび/または形状は、(i)変換単位のサイズ、または(ii)モード、または(iii)現在の変換単位もしくは係数グループ(CG)内での現在の変換係数の位置という基準のうちの1つまたは複数に依存する。 For example, the context modeler 122 generates or otherwise generates one or more predefined templates to be used for the i th bin context modeling function described herein. Available. One non-limiting example of a predefined template that the context modeler 122 may use for context modeling of the i th bin of the currently coded transform coefficient is shown in FIG. A predefined template, such as template 140 in FIG. 10, defines a diagonal scan order for an 8 × 8 transform block, where “L” represents the last significant scan position, and “ “x” represents the current scan position and “x i ” represents the neighborhood covered by the local template 140. For x i , the value “i” ranges from 0 to 4, and the range constraint is expressed as i · [0, 4]. In accordance with one or more aspects of the present disclosure, the context modeler 122 may include transform coefficients located in the local template 140 for context modeling of the corresponding i th bin of the currently encoded transform coefficient. You can use the i th bin. According to some implementations, the context modeler 122 may perform the parallel bin context modeling of the present disclosure using multiple templates. In one example, the size and / or shape of the template is referred to as (i) the size of the transform unit, or (ii) the mode, or (iii) the position of the current transform coefficient within the current transform unit or coefficient group (CG). Depends on one or more of the criteria.

1つまたは複数の事前に定義されたテンプレートを使用してビン値のための以前にコーディングされたTUを横断することによって、コンテキストモデラ122は、本開示の技法を実施して、既存のCABAC技法を超える1つまたは複数の改善をもたらし得る。たとえば、図10のローカルテンプレート140などのTU横断テンプレートを使用することによって、コンテキストモデラ122は、異なるコーディングパスに関して横断方式を別々に決定する必要をなくすことができる。したがって、本開示のテンプレートベースの並列化されたコンテキスト選択技法を実施することによって、コンテキストモデラ122は、コーディング精度を維持しながら、ビンのコーディングに関してスループットを向上させることができる。   By traversing previously coded TUs for bin values using one or more predefined templates, context modeler 122 implements the techniques of this disclosure to implement existing CABAC techniques. One or more improvements can be achieved. For example, by using a TU traversal template, such as the local template 140 of FIG. 10, the context modeler 122 can eliminate the need to determine the traversal scheme separately for different coding paths. Thus, by implementing the template-based parallel context selection technique of the present disclosure, the context modeler 122 can improve throughput for bin coding while maintaining coding accuracy.

別の例示的な実装形態によれば、コンテキストモデラ122は、現在コーディングされている変換係数の最初の「K」個のビンだけに、本開示の並列化されたコンテキストモデリング技法を適用することがあり、ここで「K」はMより小さく、Mは利用可能なビンインデックスの上限を表す。コンテキストモデラ122は、別のコンテキストモデリング技法を使用して、またはバイパスモードに従って、残りの(M+1-K)個のビンを符号化し得る。   According to another exemplary implementation, the context modeler 122 may apply the parallel context modeling technique of this disclosure to only the first “K” bins of the currently coded transform coefficients. Yes, where “K” is less than M, where M represents the upper limit of available bin indexes. The context modeler 122 may encode the remaining (M + 1-K) bins using another context modeling technique or according to bypass mode.

別の例示的な実装形態によれば、コンテキストモデラ122は、現在符号化されている変換係数の前の、現在の変換単位またはCG内の符号化順序において連続する「N」個の変換係数として、以前にコーディングされた変換係数の世界を定義し得る。代替的に、コンテキストモデラ122は、Nを可変であるものとして決定し得る。一例では、コンテキストモデラ122は、現在の変換単位の中での現在符号化されている変換係数の相対的な位置に応じて、Nの値を決定し得る。別の例では、コンテキストモデラ122は、変換単位のサイズに応じてNの値を決定し得る。   According to another exemplary implementation, the context modeler 122 may be used as “N” transform coefficients that are consecutive in the current transform unit or coding order in the CG, prior to the currently coded transform coefficient. , May define a world of previously coded transform coefficients. Alternatively, context modeler 122 may determine N to be variable. In one example, context modeler 122 may determine the value of N as a function of the relative position of the currently encoded transform coefficient within the current transform unit. In another example, the context modeler 122 may determine the value of N depending on the size of the transform unit.

別の実装形態では、コンテキストモデラ122は、現在の変換単位またはCG内で現在の位置の近隣に位置する変換係数として、以前に符号化された変換係数の世界を定義し得る。一例では、現在の位置の近隣は、現在の位置に直接隣り合う位置、または、現在の位置に直接隣り合うか現在の位置から離れているかのいずれかの位置に制約される。別の例では、近隣は、これらの位置を含み得るが、1つまたは複数の空間的に隣接する変換単位の中の位置を含むように拡大し得る。   In another implementation, the context modeler 122 may define the world of previously encoded transform coefficients as a transform coefficient that is located in the current transform unit or near the current position in the CG. In one example, the neighborhood of the current location is constrained to a location that is directly adjacent to the current location, or either directly adjacent to the current location or away from the current location. In another example, the neighborhood may include these locations, but may be expanded to include locations in one or more spatially adjacent transform units.

本開示の様々な態様によれば、コンテキストモデラ122は、1つまたは複数の以前にコーディングされた変換係数と関連付けられる値の関数として、ビンのコンテキストインデックスを定義し得る。たとえば、コンテキストモデラ122は、以前にコーディングされた変換係数のすべてのi番目のビン値の合計を生む関数を使用し得る。より具体的には、この例では、コンテキストモデラ122は、TU/CUのすべての以前に符号化された変換係数の利用可能なi番目のビン値の値の加算を実行し得る。そして、コンテキストモデラ122は、現在コーディングされている変換係数のi番目のビンのためのコンテキストモデリングの間に、コンテキストインデックス(CtIdx)として得られた合計を使用し得る。   According to various aspects of the present disclosure, the context modeler 122 may define a bin context index as a function of a value associated with one or more previously coded transform coefficients. For example, context modeler 122 may use a function that yields the sum of all i th bin values of previously coded transform coefficients. More specifically, in this example, context modeler 122 may perform an addition of the values of the available i th bin value of all previously encoded transform coefficients of TU / CU. The context modeler 122 may then use the sum obtained as the context index (CtIdx) during context modeling for the i th bin of the currently coded transform coefficient.

本開示のいくつかの態様によれば、コンテキストモデラ122は、異なるサイズの変換単位において、同じパスに対してはコンテキストインデックスの導出規則が変更されないままにすることができる。しかしながら、コンテキストモデラ122は、オフセットをコンテキストインデックスに適用して、現在コーディングされているビンのためのコンテキストモデリングを実行することができる。たとえば、コンテキストモデラ122は、2つの異なる変換サイズがコンテキストモデルの2つの集合を有すると決定し得る。そして、コンテキストモデラ122は、1つのそのような集合の中のコンテキストモデルの数として、オフセットを定義し得る。たとえば、TUサイズが事前に定義された次元M×Mの正方形より小さいとコンテキストモデラ122が決定する場合、コンテキストモデラ122は、各々のそのようなTU(M×Mより小さい)のサイズがコンテキストモデルの固有のそれぞれの集合を有すると決定し得る。逆に、エントロピー符号化ユニット56は、M×M以上のサイズを有するすべてのTUがコンテキストモデルの同じ集合を共有すると決定し得る。   According to some aspects of the present disclosure, the context modeler 122 may leave the context index derivation rules unchanged for the same path in different sized transform units. However, the context modeler 122 can apply the offset to the context index to perform context modeling for the currently coded bin. For example, the context modeler 122 may determine that two different transform sizes have two sets of context models. The context modeler 122 may then define the offset as the number of context models in one such set. For example, if the context modeler 122 determines that the TU size is less than a predefined dimension M × M square, the context modeler 122 determines that the size of each such TU (less than M × M) is the context model. Can be determined to have their own respective set. Conversely, entropy encoding unit 56 may determine that all TUs having a size greater than or equal to M × M share the same set of context models.

様々な使用事例の状況において、コンテキストモデラ122は、Mの値を16に設定し得る。より具体的には、これらの例では、現在コーディングされているTUのサイズが16×16の正方形より小さいとコンテキストモデラ122が決定する場合、コンテキストモデラ122は、現在コーディングされているTUがTUの特定のサイズに対応するコンテキストモデルの集合と関連付けられると決定し得る。逆に、現在コーディングされているTUが16×16以上のサイズを有するとエントロピー符号化ユニットが決定する場合、コンテキストモデラ122は、現在コーディングされているTUが、16×16以上のサイズを有するすべての他のTUとコンテキストモデルの同じ集合を共有すると決定し得る。いくつかの例では、コンテキストモデラ122は、TUサイズベースのコンテキストの選択を、ルーマブロックにのみ適用し得る。   In various use case situations, the context modeler 122 may set the value of M to 16. More specifically, in these examples, if the context modeler 122 determines that the size of the currently coded TU is smaller than a 16 × 16 square, the context modeler 122 determines that the currently coded TU is TU It can be determined that it is associated with a set of context models corresponding to a particular size. Conversely, if the entropy coding unit determines that the currently coded TU has a size greater than or equal to 16x16, then the context modeler 122 determines that the currently coded TU has a size greater than or equal to 16x16. It may be decided to share the same set of context models with other TUs. In some examples, the context modeler 122 may apply TU size based context selection only to luma blocks.

本開示のいくつかの態様によれば、コンテキストモデラ122は、変換サイズに基づいて係数グループ(CG)サイズを決定し得る。言い換えると、これらの態様によれば、CGサイズは変換サイズに依存する。代わりに、または加えて、コンテキストモデラ122は、コーディングモードに基づいてCGサイズを決定し得る。これらの例では、コンテキストモデラ122は、変換サイズおよび/またはコーディングモードの一方または両方に依存するものとして、CGサイズを決定し得る。代わりに、または加えて、コンテキストモデラ122は、変換行列に基づいてCGサイズを決定し得る。   According to some aspects of the present disclosure, context modeler 122 may determine a coefficient group (CG) size based on the transform size. In other words, according to these aspects, the CG size depends on the transform size. Alternatively or additionally, the context modeler 122 may determine the CG size based on the coding mode. In these examples, the context modeler 122 may determine the CG size as depending on one or both of the transform size and / or coding mode. Alternatively or additionally, context modeler 122 may determine the CG size based on the transformation matrix.

本開示のいくつかの態様によれば、コンテキストモデラ122は、変換バイパスモード(「変換スキップモード」とも呼ばれる)を使用して符号化されるブロックにも、並列化されたコンテキストモデリング技法を適用し得る。変換バイパスモードは、無損失のコーディング出力を与えるためにビデオエンコーダ20が符号化の変換と量子化の動作をスキップし得る、コーディングモードを指す。したがって、本開示のいくつかの態様によれば、コンテキストモデラ122は、無損失のコーディングの事例において利益をもたらす可能性を与えるように、並列化されたコンテキスト選択技法を拡大し得る。   In accordance with some aspects of the present disclosure, the context modeler 122 also applies parallel context modeling techniques to blocks that are encoded using the transform bypass mode (also referred to as “transform skip mode”). obtain. Transform bypass mode refers to a coding mode in which video encoder 20 may skip encoding transform and quantization operations to provide a lossless coding output. Thus, according to some aspects of the present disclosure, context modeler 122 may expand parallelized context selection techniques to provide the potential to benefit in the case of lossless coding.

図4に戻ると、場合によっては、ビデオエンコーダ20のエントロピー符号化ユニット56または別のユニットは、エントロピーコーディングに加えて、他のコーディング機能を実行するように構成され得る。たとえば、エントロピー符号化ユニット56は、CUおよびPUのコーディングブロックパターン(CBP)値を決定するように構成され得る。また、場合によっては、エントロピー符号化ユニット56は、係数のランレングスコーディングを実行し得る。加えて、エントロピー符号化ユニット56、または他の処理ユニットは、量子化行列の値などの他のデータもコーディングし得る。   Returning to FIG. 4, in some cases, entropy encoding unit 56 or another unit of video encoder 20 may be configured to perform other coding functions in addition to entropy coding. For example, entropy encoding unit 56 may be configured to determine CU and PU coding block pattern (CBP) values. In some cases, entropy encoding unit 56 may also perform run-length coding of the coefficients. In addition, entropy encoding unit 56, or other processing unit, may also code other data such as quantization matrix values.

上で論じられたように、逆量子化ユニット58および逆変換処理ユニット60は、たとえば、参照ブロックとして後で使用するためのピクセル領域中の残差ブロックを再構築するために、それぞれ、逆量子化および逆変換を適用する。動き補償ユニット44は、参照ピクチャメモリ64のフレームのうちの1つの予測ブロックに残差ブロックを加算することによって、参照ブロックを計算し得る。動き補償ユニット44はまた、動き推定において使用するためのサブ整数ピクセル値を計算するために、1つまたは複数の補間フィルタを再構築された残差ブロックに適用し得る。加算器62は、動き補償ユニット44によって生成された動き補償された予測ブロックに再構築された残差ブロックを加算して、参照ピクチャメモリ64内に記憶するための再構築されたビデオブロックを生成する。再構築されたビデオブロックは、後続のビデオフレーム中のブロックをインターコーディングするために、参照ブロックとして、動き推定ユニット42および動き補償ユニット44によって使用され得る。   As discussed above, inverse quantization unit 58 and inverse transform processing unit 60, for example, each provide an inverse quantum to reconstruct the residual block in the pixel domain for later use as a reference block. Apply normalization and inverse transformation. Motion compensation unit 44 may calculate a reference block by adding the residual block to one prediction block of the frames of reference picture memory 64. Motion compensation unit 44 may also apply one or more interpolation filters to the reconstructed residual block to calculate sub-integer pixel values for use in motion estimation. Adder 62 adds the reconstructed residual block to the motion compensated prediction block generated by motion compensation unit 44 to generate a reconstructed video block for storage in reference picture memory 64 To do. The reconstructed video block may be used by motion estimation unit 42 and motion compensation unit 44 as a reference block to intercode blocks in subsequent video frames.

図6は、改善されたCABAC設計に従ってデータをコーディングするための技法を実施し得るビデオデコーダ30の例を示すブロック図である。図3の例では、ビデオデコーダ30は、エントロピー復号ユニット70と、動き補償ユニット72と、イントラ予測ユニット74と、逆量子化ユニット76と、逆変換ユニット78と、参照ピクチャメモリ82と、加算器80とを含む。ビデオデコーダ30は、いくつかの例では、ビデオエンコーダ20(図4)に関して説明された符号化パスと全体的に逆の復号パスを実行し得る。動き補償ユニット72は、エントロピー復号ユニット70から受信された動きベクトルに基づいて予測データを生成することができ、一方、イントラ予測ユニット74は、エントロピー復号ユニット70から受信されたイントラ予測モードインジケータに基づいて予測データを生成することができる。   FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a video decoder 30 that may implement techniques for coding data in accordance with an improved CABAC design. In the example of FIG. 3, the video decoder 30 includes an entropy decoding unit 70, a motion compensation unit 72, an intra prediction unit 74, an inverse quantization unit 76, an inverse transform unit 78, a reference picture memory 82, an adder Including 80. Video decoder 30 may perform a decoding pass that is generally opposite to the coding pass described with respect to video encoder 20 (FIG. 4) in some examples. Motion compensation unit 72 can generate prediction data based on the motion vector received from entropy decoding unit 70, while intra prediction unit 74 is based on the intra prediction mode indicator received from entropy decoding unit 70. Prediction data can be generated.

復号プロセスの間に、ビデオデコーダ30は、ビデオエンコーダ20から、符号化されたビデオスライスのビデオブロックと関連するシンタックス要素とを表す符号化されたビデオビットストリームを受信する。ビデオデコーダ30のエントロピー復号ユニット70は、ビットストリームをエントロピー復号して、量子化された係数と、動きベクトルまたはイントラ予測モードインジケータと、他のシンタックス要素とを生成する。いくつかの例では、エントロピー復号ユニット70は、本開示の技法に従ってCABACおよび/または改善されたCABACを実行し得る。エントロピー復号ユニット70は、動き補償ユニット72に動きベクトルと他のシンタックス要素とを転送する。ビデオデコーダ30は、ビデオスライスレベルおよび/またはビデオブロックレベルにおいてシンタックス要素を受信し得る。   During the decoding process, video decoder 30 receives from video encoder 20 an encoded video bitstream that represents video blocks of the encoded video slice and associated syntax elements. Entropy decoding unit 70 of video decoder 30 entropy decodes the bitstream to generate quantized coefficients, motion vectors or intra prediction mode indicators, and other syntax elements. In some examples, entropy decoding unit 70 may perform CABAC and / or improved CABAC according to the techniques of this disclosure. Entropy decoding unit 70 forwards the motion vector and other syntax elements to motion compensation unit 72. Video decoder 30 may receive syntax elements at the video slice level and / or the video block level.

ビデオスライスがイントラコーディングされるスライスとしてコーディングされるとき、イントラ予測ユニット74は、シグナリングされたイントラ予測モードと、現在のフレームまたはピクチャの以前に復号されたブロックからのデータとに基づいて、現在のビデオスライスのビデオブロックのための予測データを生成し得る。ビデオフレームがインターコーディングされる(すなわち、B、P、またはGPB)スライスとしてコーディングされるとき、動き補償ユニット72は、エントロピー復号ユニット70から受信された動きベクトルと他のシンタックス要素とに基づいて、現在のビデオスライスのビデオブロックのための予測ブロックを生成する。予測ブロックは、参照ピクチャリストの1つの中の参照ピクチャの1つから作成され得る。ビデオデコーダ30は、参照ピクチャメモリ82に記憶された参照ピクチャに基づいて、デフォルトの構築技法を使用して、参照フレームリスト、リスト0およびリスト1を構築し得る。動き補償ユニット72は、動きベクトルと他のシンタックス要素とを構文解析することによって、現在のビデオスライスのビデオブロックのための予測情報を決定し、予測情報を使用して、復号されている現在のビデオブロックの予測ブロックを生成する。たとえば、動き補償ユニット72は、受信されたシンタックス要素の一部を使用して、ビデオスライスのビデオブロックをコーディングするために使用された予測モード(たとえば、イントラまたはインター予測)と、インター予測スライスタイプ(たとえば、Bスライス、Pスライス、またはGPBスライス)と、スライスのための参照ピクチャリストのうちの1つまたは複数のための構築情報と、スライスの各々のインター符号化されたビデオブロックのための動きベクトルと、スライスの各々のインターコーディングされたビデオブロックのためのインター予測状態と、現在のビデオスライスの中のビデオブロックを復号するための他の情報とを決定する。   When a video slice is coded as an intra-coded slice, intra prediction unit 74 determines the current based on the signaled intra prediction mode and data from a previously decoded block of the current frame or picture. Prediction data may be generated for a video block of a video slice. When a video frame is coded as an inter-coded (i.e., B, P, or GPB) slice, motion compensation unit 72 is based on the motion vector received from entropy decoding unit 70 and other syntax elements. Generate a prediction block for the video block of the current video slice. A prediction block may be created from one of the reference pictures in one of the reference picture lists. Video decoder 30 may construct the reference frame list, list 0 and list 1 using default construction techniques based on the reference pictures stored in reference picture memory 82. Motion compensation unit 72 determines prediction information for the video block of the current video slice by parsing the motion vector and other syntax elements and uses the prediction information to decode the current Generate a prediction block of the video block. For example, motion compensation unit 72 may use a portion of the received syntax elements to use a prediction mode (e.g., intra or inter prediction) used to code a video block of a video slice, and an inter prediction slice. For the type (eg, B slice, P slice, or GPB slice), construction information for one or more of the reference picture lists for the slice, and for each inter-coded video block of the slice Motion vectors, the inter prediction state for each intercoded video block of the slice, and other information for decoding the video block in the current video slice.

動き補償ユニット72はまた、補間フィルタに基づいて補間を実行し得る。動き補償ユニット72は、ビデオブロックの符号化の間にビデオエンコーダ20によって使用された補間フィルタを使用して、参照ブロックのサブ整数ピクセルのための補間された値を計算し得る。この場合、動き補償ユニット72は、受信されたシンタックス要素からビデオエンコーダ20によって使用された補間フィルタを決定し、補間フィルタを使用して、予測ブロックを生成し得る。   Motion compensation unit 72 may also perform interpolation based on the interpolation filter. Motion compensation unit 72 may calculate interpolated values for the sub-integer pixels of the reference block using the interpolation filter used by video encoder 20 during the encoding of the video block. In this case, motion compensation unit 72 may determine the interpolation filter used by video encoder 20 from the received syntax elements and use the interpolation filter to generate a prediction block.

逆量子化ユニット76は、ビットストリームにおいて提供され、エントロピー復号ユニット70によって復号された、量子化された変換係数を逆量子化する(inverse quantize)、すなわち逆量子化する(de-quantize)。逆量子化プロセスは、量子化の程度を決定し、同様に、適用されるべき逆量子化の程度を決定するために、ビデオデコーダ30によって計算された量子化パラメータQPYをビデオスライス中の各ビデオブロックのために使用することを含み得る。 Inverse quantization unit 76 inverse quantizes, ie de-quantizes, the quantized transform coefficients provided in the bitstream and decoded by entropy decoding unit 70. The inverse quantization process determines the degree of quantization and, similarly, determines the quantization parameter QP Y calculated by the video decoder 30 to determine the degree of inverse quantization to be applied to each video slice. Using for video blocks may be included.

逆変換ユニット78は、ピクセル領域における残差ブロックを生成するために、変換係数に逆変換、たとえば、逆DCT、逆整数変換、または概念的に同様の逆変換プロセスを適用する。   Inverse transform unit 78 applies an inverse transform, eg, an inverse DCT, an inverse integer transform, or a conceptually similar inverse transform process to the transform coefficients to generate a residual block in the pixel domain.

動き補償ユニット72が、動きベクトルと他のシンタックス要素とに基づいて現在のビデオブロックの予測ブロックを生成した後、ビデオデコーダ30は、逆変換ユニット78からの残差ブロックを、動き補償ユニット72によって生成された対応する予測ブロックと加算することによって、復号されたビデオブロックを形成する。加算器80は、この加算演算を実行する1つまたは複数の構成要素を表す。所望される場合、ブロッキネスアーティファクトを除去するために、復号されたブロックをフィルタリングするように、デブロッキングフィルタも適用され得る。(コーディングループ内またはコーディングループ後のいずれかの)他のループフィルタも、ピクセル遷移を滑らかにするために、または別様にビデオ品質を改善するために使用され得る。次いで、所与のフレームまたはピクチャ中の復号されたビデオブロックは、参照ピクチャメモリ82に記憶され、参照ピクチャメモリ82は、後続の動き補償のために使用される参照ピクチャを記憶する。参照ピクチャメモリ82はまた、図1のディスプレイデバイス32などのディスプレイデバイス上で後に提示するための復号されたビデオを記憶する。   After motion compensation unit 72 generates a predictive block for the current video block based on the motion vector and other syntax elements, video decoder 30 converts the residual block from inverse transform unit 78 to motion compensation unit 72. To form a decoded video block by adding to the corresponding prediction block generated by. Adder 80 represents one or more components that perform this addition operation. If desired, a deblocking filter may also be applied to filter the decoded blocks to remove blockiness artifacts. Other loop filters (either in the coding loop or after the coding loop) may also be used to smooth pixel transitions or otherwise improve video quality. The decoded video block in a given frame or picture is then stored in a reference picture memory 82, which stores the reference picture used for subsequent motion compensation. Reference picture memory 82 also stores decoded video for later presentation on a display device, such as display device 32 of FIG.

図6のビデオデコーダ30は、改善されたCABACのための本開示の様々な技法のいずれをも、単独で、または任意の組合せで実行するように構成され得るビデオデコーダの例を表す。したがって、上で説明された技法は、ビデオエンコーダ20(図1および図4)および/またはビデオデコーダ30(図1および図5)によって実行されることがあり、それらの両方が一般にビデオコーダと呼ばれることがある。同様に、ビデオコーディングは、適宜、ビデオ符号化またはビデオ復号を指し得る。エントロピー復号ユニット70などのビデオデコーダ30の様々な構成要素は、本開示の改善されたCABAC技法を実施してコンテキストモデリングを実行し得る。本開示の様々な態様によれば、エントロピー復号ユニット70は、1つまたは複数の以前の復号された変換係数のi番目のビンの値を使用して、変換係数のi番目のビンのためのコンテキストモデリングを実行し得る。別の言い方をすると、現在の変換係数のi番目のビンのコンテキストモデリングは、エントロピー復号ユニット70がすでに復号した1つまたは複数の変換係数の対応するi番目のビンの値に依存する。   Video decoder 30 of FIG. 6 represents an example of a video decoder that may be configured to perform any of the various techniques of this disclosure for improved CABAC, either alone or in any combination. Thus, the techniques described above may be performed by video encoder 20 (FIGS. 1 and 4) and / or video decoder 30 (FIGS. 1 and 5), both of which are commonly referred to as video coders. Sometimes. Similarly, video coding may refer to video encoding or video decoding as appropriate. Various components of video decoder 30, such as entropy decoding unit 70, may implement the improved CABAC technique of this disclosure to perform context modeling. According to various aspects of the present disclosure, entropy decoding unit 70 uses the value of the i th bin of one or more previously decoded transform coefficients for the i th bin of the transform coefficients. Context modeling may be performed. In other words, the context modeling of the i th bin of the current transform coefficient depends on the value of the corresponding i th bin of the one or more transform coefficients that the entropy decoding unit 70 has already decoded.

以前に復号された変換のi番目のビンの値を使用して現在の変換係数のビンのためのコンテキストモデリングを実行することによって、エントロピー復号ユニット70は、本開示の技法を実施して、既存のCABACコーダを超える1つまたは複数の潜在的な改善をもたらし得る。そのような利点の例として、エントロピー復号ユニット70は、本開示の技法を実施することによって、コンテキストモデリング動作の並列化を改善し得る。より具体的には、エントロピー復号ユニット70は、現在復号されている変換係数の複数のビンに対して、コンテキストモデリングを並列に実行し得る。たとえば、複数のビンに対応するビン値が以前に復号された変換係数から利用可能であるとエントロピー復号ユニット70が決定する場合、エントロピー復号ユニット70は、現在復号されている変換係数のビンに対して、コンテキストモデリング動作を少なくとも部分的に並列化し得る。   By performing context modeling for the current transform coefficient bin using the value of the i th bin of the previously decoded transform, entropy decoding unit 70 implements the techniques of this disclosure to One or more potential improvements over CABAC coders. As an example of such an advantage, entropy decoding unit 70 may improve parallelization of context modeling operations by implementing the techniques of this disclosure. More specifically, entropy decoding unit 70 may perform context modeling in parallel for multiple bins of the currently decoded transform coefficient. For example, if entropy decoding unit 70 determines that bin values corresponding to a plurality of bins are available from previously decoded transform coefficients, entropy decoding unit 70 may use the currently decoded transform coefficient bins. The context modeling operations may be at least partially parallelized.

エントロピー復号ユニット70は、マルチパスコーディング方式に従って、本開示の並列化されたコンテキストモデリングを実行し得る。より具体的には、マルチパスコーディング方式は、エントロピー復号ユニット70が別々のスレッドを各々の特定のビンに割り当てる(たとえば、第1のビンに対してスレッド1、第2のビンに対してスレッド2など)、コーディング技法を指す。したがって、マルチパスコーディングによれば、すべてのbin0のインスタンスが、順番に復号されるbin1のインスタンスとは無関係に、順番に復号されることが可能であり、bin0とbin1の両方のインスタンスが、順番に復号されるbin2のインスタンスとは無関係に復号され、以下同様である。いくつかの例では、エントロピー復号ユニット70は、単一のブロックの変換単位に関してマルチパスコーディングを実行し得る。その上、通常モードに従って復号されるビンに対して、エントロピー復号ユニット70は、いくつかの復号パスを実行し得る。各パスは、すべての変換係数の単一の対応するビンに関し得る。言い換えると、エントロピー復号ユニット70は、他のパスに関する情報を利用しない。たとえば、エントロピー復号ユニット70は、第1のパスにおいて1つの変換単位/CG内のすべての変換係数の(必要であれば)第1のビンを復号することができる。この例では、第2のパスにおいて、エントロピー復号ユニット70は、必要であれば、1つの変換単位/CG内のすべての変換係数の第2のビンを復号することができ、以下同様である。   Entropy decoding unit 70 may perform parallel context modeling of the present disclosure according to a multi-pass coding scheme. More specifically, the multi-pass coding scheme allows entropy decoding unit 70 to assign separate threads to each particular bin (e.g., thread 1 for the first bin and thread 2 for the second bin). Etc.) refers to coding techniques. Therefore, according to multi-pass coding, all bin0 instances can be decoded in sequence regardless of the bin1 instances that are decoded in sequence, and both bin0 and bin1 instances Decrypted regardless of the instance of bin2 that is decrypted, and so on. In some examples, entropy decoding unit 70 may perform multi-pass coding on a single block of transform units. Moreover, for bins that are decoded according to the normal mode, entropy decoding unit 70 may perform several decoding passes. Each pass may be for a single corresponding bin of all transform coefficients. In other words, the entropy decoding unit 70 does not use information regarding other paths. For example, entropy decoding unit 70 can decode the first bin (if necessary) of all the transform coefficients in one transform unit / CG in the first pass. In this example, in the second pass, entropy decoding unit 70 can decode the second bins of all transform coefficients within one transform unit / CG if necessary, and so on.

1つの例示的な使用事例では、エントロピー復号ユニット70は、以前にコーディングされた隣接する変換係数のbin0の値を使用して現在コーディングされている変換係数のbin0のためのコンテキストモデリングを実行し、以前にコーディングされた隣接する変換係数のbin1の値を使用して現在コーディングされている変換係数のbin1のためのコンテキストモデリングを実行し得る。以前にコーディングされた変換係数に対して利用可能である任意のビン値を使用して、エントロピー復号ユニット70は、現在コーディングされている変換係数の複数のビンに対するコンテキストモデリングを並列に実行し得る。上で説明された使用事例の状況では、bin0とbin1がともに以前にコーディングされた隣接変換係数から入手可能である場合、エントロピー復号ユニット70は、現在コーディングされている変換係数のためのbin0およびbin1のコンテキストモデリングを並列化することができる。このようにして、エントロピー復号ユニット70は、本開示の技法を実施して、HEVCにおいて記述されるようなマルチパスコーディングの主義の範囲内でCABACを実行しながら、コンテキストモデリング動作の並列化を可能にして場合によっては利用することによって、現在の変換係数のビンに対するコンテキストの選択を改善することができる。   In one exemplary use case, the entropy decoding unit 70 performs context modeling for the currently coded transform coefficient bin0 using the previously coded neighboring transform coefficient bin0 value, Context modeling for the currently coded transform coefficient bin1 may be performed using the previously coded adjacent transform coefficient bin1 value. Using any bin values that are available for previously coded transform coefficients, entropy decoding unit 70 may perform context modeling for multiple bins of the currently coded transform coefficients in parallel. In the use case situation described above, if both bin0 and bin1 are available from previously coded neighboring transform coefficients, entropy decoding unit 70 may use bin0 and bin1 for the currently coded transform coefficients. Context modeling can be parallelized. In this way, entropy decoding unit 70 can implement the techniques of this disclosure to parallelize context modeling operations while performing CABAC within the principles of multi-pass coding as described in HEVC. In some cases, the context selection for the current transform coefficient bin can be improved.

エントロピー復号ユニット70は、必ずしもそうであるとは限らないが、すべてのそのようなビンの完全なコンテキストモデリングを並列に実行できることを理解されたい。より具体的には、エントロピー復号ユニット70は、複数のビンのコンテキストモデリングのいくつかの部分を同時に実行することができる。このようにして、エントロピー復号ユニット70は、本開示の技法を実施して、マルチコアプロセシング技術および/または複数のプロセッサを活用し、現在コーディングされている変換係数のためのコンテキストモデリング動作を改善することができる。   It should be understood that entropy decoding unit 70 may perform full context modeling of all such bins in parallel, although not necessarily. More specifically, entropy decoding unit 70 can perform several portions of multiple bin context modeling simultaneously. In this way, entropy decoding unit 70 implements the techniques of this disclosure to take advantage of multi-core processing techniques and / or multiple processors to improve context modeling behavior for currently coded transform coefficients. Can do.

単一のパスにおいて異なる変換係数の対応するビンを復号することによって、エントロピー復号ユニット70は、既存のマルチパスCABAC技法を超える1つまたは複数の利点を提供し得る。たとえば、単一のパスにおいて複数の変換係数の対応するビン(たとえば、それぞれのbin0)を復号することによって、エントロピー復号ユニット70は、ビンの遷移において、新しいコンテキストモデルを頻繁に記憶して取り出す必要をなくすことができる。代わりに、エントロピー復号ユニット70は、所与のパスの全体で単一のコンテキストモデルを使用することができ、それは、そのパスが複数の変換係数にわたって、対応するビン(たとえば、それぞれのbin0)を対象とするからである。このようにして、エントロピー復号ユニット70は、本開示の並列化されたコンテキスト選択技法を実施して、頻繁なコンテキスト切替えにより生じる時間遅延およびリソースの混乱を軽減し、または場合によってはなくすことができる。対照的に、既存のマルチパスコーディングは、第1の変換係数のためにbin0、bin1、bin2などを復号し、次いで第2の変換係数のためにbin0、bin1、bin2などを復号することなどが原因で、頻繁なコンテキストモデルの保存と取出しの動作が必要になる。   By decoding corresponding bins of different transform coefficients in a single pass, entropy decoding unit 70 may provide one or more advantages over existing multi-pass CABAC techniques. For example, by decoding corresponding bins (e.g., each bin0) of multiple transform coefficients in a single pass, entropy decoding unit 70 must frequently store and retrieve new context models at bin transitions. Can be eliminated. Instead, the entropy decoding unit 70 can use a single context model for a given path, which means that the path uses the corresponding bin (e.g., each bin0) across multiple transform coefficients. This is because it is targeted. In this way, entropy decoding unit 70 may implement the parallel context selection techniques of this disclosure to reduce or even eliminate time delays and resource disruptions caused by frequent context switching. . In contrast, existing multi-pass coding may decode bin0, bin1, bin2, etc. for the first transform coefficient, then decode bin0, bin1, bin2, etc. for the second transform coefficient, etc. For this reason, frequent context model saving and retrieval operations are required.

たとえば、エントロピー復号ユニット70は、本明細書において説明されるi番目のビンコンテキストモデリング機能のために使用すべき、1つまたは複数の事前に定義されたテンプレートを生成し、またはそうでなければそれを入手し得る。エントロピー復号ユニット70が現在コーディングされている変換係数のi番目のビンのコンテキストモデリングのために使用し得る、事前に定義されたテンプレートの1つの非限定的な例が、図10に示されている。図10のテンプレート140などの事前に定義されたテンプレートは、8×8の変換ブロックのための対角方向の走査順序を定義し、ここで「L」は最後の有意な走査位置を表し、「x」は現在の走査位置を表し、「xi」はローカルテンプレート140によってカバーされる近隣を表す。xiに関して、「i」という値は0から4の範囲にあり、範囲の制約はi・[0, 4]として表される。本開示の1つまたは複数の態様によれば、エントロピー復号ユニット70は、現在復号されている変換係数の対応するi番目のビンのコンテキストモデリングのために、ローカルテンプレート140の中に位置する変換係数のi番目のビンを使用し得る。いくつかの実装形態によれば、エントロピー復号ユニット70は、複数のテンプレートを使用して、本開示の並列化されたビンコンテキストモデリングを実行し得る。一例では、テンプレートのサイズおよび/または形状は、(i)変換単位のサイズ、または(ii)モード、または(iii)現在の変換単位もしくは係数グループ(CG)内での現在の変換係数の位置という基準のうちの1つまたは複数に依存する。 For example, entropy decoding unit 70 generates or otherwise generates one or more predefined templates to be used for the i th bin context modeling function described herein. Can be obtained. One non-limiting example of a predefined template that the entropy decoding unit 70 can use for context modeling of the i th bin of the currently coded transform coefficient is shown in FIG. . A predefined template, such as template 140 in FIG. 10, defines a diagonal scan order for an 8 × 8 transform block, where “L” represents the last significant scan position, and “ “x” represents the current scan position and “x i ” represents the neighborhood covered by the local template 140. For x i , the value “i” ranges from 0 to 4, and the range constraint is expressed as i · [0, 4]. In accordance with one or more aspects of the present disclosure, entropy decoding unit 70 performs transform coefficients located in local template 140 for context modeling of the corresponding i th bin of the currently decoded transform coefficients. You can use the i th bin. According to some implementations, entropy decoding unit 70 may perform the parallel bin context modeling of the present disclosure using multiple templates. In one example, the size and / or shape of the template is referred to as (i) the size of the transform unit, or (ii) the mode, or (iii) the position of the current transform coefficient within the current transform unit or coefficient group (CG). Depends on one or more of the criteria.

1つまたは複数の事前に定義されたテンプレートを使用してビン値のための以前にコーディングされたTUを横断することによって、エントロピー復号ユニット70は、本開示の技法を実施して、既存のCABAC技法を超える1つまたは複数の改善をもたらし得る。たとえば、図10のローカルテンプレート140などのTU横断テンプレートを使用することによって、エントロピー復号ユニット70は、異なるコーディングパスに関して横断方式を別々に決定する必要をなくすことができる。したがって、本開示のテンプレートベースの並列化されたコンテキスト選択技法を実施することによって、エントロピー復号ユニット70は、コーディング精度を維持しながら、ビンのコーディングに関してスループットを向上させることができる。   By traversing previously coded TUs for bin values using one or more predefined templates, entropy decoding unit 70 implements the techniques of this disclosure to implement an existing CABAC One or more improvements can be achieved over the technique. For example, by using a TU traversal template, such as local template 140 of FIG. 10, entropy decoding unit 70 may eliminate the need to determine the traversal scheme separately for different coding paths. Thus, by implementing the template-based parallel context selection technique of this disclosure, entropy decoding unit 70 can improve throughput with respect to bin coding while maintaining coding accuracy.

別の例示的な実装形態によれば、エントロピー復号ユニット70は、現在コーディングされている変換係数の最初の「K」個のビンだけに、本開示の並列化されたコンテキストモデリング技法を適用することがあり、ここで「K」はMより小さく、Mは利用可能なビンインデックスの上限を表す。エントロピー復号ユニット70は、別のコンテキストモデリング技法を使用して、またはバイパスモードに従って、残りの(M+1-K)個のビンを復号し得る。   According to another exemplary implementation, entropy decoding unit 70 applies the parallel context modeling technique of this disclosure to only the first “K” bins of the currently coded transform coefficients. Where “K” is less than M, where M represents the upper limit of available bin indexes. Entropy decoding unit 70 may decode the remaining (M + 1-K) bins using another context modeling technique or according to a bypass mode.

別の例示的な実装形態によれば、エントロピー復号ユニット70は、現在復号されている変換係数の前の、現在の変換単位またはCG内の復号順序において連続する「N」個の変換係数として、以前にコーディングされた変換係数の世界を定義し得る。代替的に、エントロピー復号ユニット70は、Nを可変であるものとして決定し得る。一例では、エントロピー復号ユニット70は、現在の変換単位の中での現在復号されている変換係数の相対的な位置に応じて、Nの値を決定し得る。別の例では、エントロピー復号ユニット70は、Nが変換単位のサイズに応じたものになるように、Nの値を決定し得る。   According to another exemplary implementation, the entropy decoding unit 70 is configured as `` N '' transform coefficients consecutive in the current transform unit or decoding order in the CG prior to the currently decoded transform coefficient, A world of previously coded transform coefficients may be defined. Alternatively, entropy decoding unit 70 may determine N as variable. In one example, entropy decoding unit 70 may determine the value of N as a function of the relative position of the currently decoded transform coefficient within the current transform unit. In another example, entropy decoding unit 70 may determine the value of N such that N depends on the size of the transform unit.

別の実装形態では、エントロピー復号ユニット70は、現在の変換単位またはCG内の現在の位置の近隣に位置する変換係数として、以前に復号された変換係数の世界を定義し得る。一例では、現在の位置の近隣は、現在の位置に直接隣り合う位置、または、現在の位置に直接隣り合うか現在の位置から離れているかのいずれかの位置に制約される。別の例では、近隣は、これらの位置を含み得るが、1つまたは複数の空間的に隣接する変換単位の中の位置を含むように拡大し得る。   In another implementation, entropy decoding unit 70 may define a world of previously decoded transform coefficients as a transform coefficient located in the vicinity of the current transform unit or current position in the CG. In one example, the neighborhood of the current location is constrained to a location that is directly adjacent to the current location, or either directly adjacent to the current location or away from the current location. In another example, the neighborhood may include these locations, but may be expanded to include locations in one or more spatially adjacent transform units.

本開示の様々な態様によれば、エントロピー復号ユニット70は、1つまたは複数の以前にコーディングされた変換係数と関連付けられる値の関数として、ビンのコンテキストインデックスを定義し得る。たとえば、エントロピー復号ユニット70は、以前にコーディングされた変換係数のすべてのi番目のビン値の合計を生む関数を使用し得る。より具体的には、この例では、エントロピー復号ユニット70は、TU/CGのすべての以前に復号された変換係数の利用可能なi番目のビン値の値の加算を実行し得る。そして、エントロピー復号ユニット70は、現在コーディングされている変換係数のi番目のビンのためのコンテキストモデリングの間に、コンテキストインデックス(CtIdx)として得られた合計を使用し得る。別の例では、エントロピー復号ユニット70はカットオフ値を定義し得る。この例では、関数の出力が事前に定義されたカットオフ値を超えるとき、エントロピー復号ユニット70は、現在コーディングされているビンに関して同じコンテキストを使用し得る。いくつかの例では、エントロピー復号ユニット70は、カットオフ値がビンインデックス/変換単位のサイズ/コーディングモード/1つの変換単位内での変換係数の位置に基づく(またはそれらに依存すべきである)ことを決定し得る。   According to various aspects of the present disclosure, entropy decoding unit 70 may define a bin context index as a function of a value associated with one or more previously coded transform coefficients. For example, entropy decoding unit 70 may use a function that yields the sum of all i th bin values of previously coded transform coefficients. More specifically, in this example, entropy decoding unit 70 may perform the addition of available i th bin value values of all previously decoded transform coefficients of TU / CG. Entropy decoding unit 70 may then use the sum obtained as the context index (CtIdx) during context modeling for the i th bin of the currently coded transform coefficient. In another example, entropy decoding unit 70 may define a cutoff value. In this example, entropy decoding unit 70 may use the same context for the currently coded bin when the output of the function exceeds a predefined cutoff value. In some examples, entropy decoding unit 70 has a cutoff value based on (or should depend on) the bin index / size of transform unit / coding mode / 1 position of transform coefficients within one transform unit. You can decide that.

いくつかの例では、エントロピー復号ユニット70は、これらのビンが同じコンテキストモデルを共有するように、異なるパスにおいてコーディングされる対応するビンを復号し得る。一例では、エントロピー復号ユニット70は、異なるパスにおけるビンのためのコンテキストインデックス導出方法、たとえばコンテキストインデックスを計算するための関数が異なると、決定し得る。一例によれば、エントロピー復号ユニット70は、異なるパスにおけるビンのためのコンテキストインデックス導出方法、たとえばコンテキストインデックスを計算するための関数が同じであり得ると、決定し得る。   In some examples, entropy decoding unit 70 may decode corresponding bins that are coded in different passes such that these bins share the same context model. In one example, entropy decoding unit 70 may determine that a context index derivation method for bins in different paths, eg, a function for calculating a context index, is different. According to an example, entropy decoding unit 70 may determine that the context index derivation method for bins in different paths, eg, the function for calculating the context index, may be the same.

本開示のいくつかの態様によれば、エントロピー復号ユニット70は、異なるサイズの変換単位において、同じパスに対してはコンテキストインデックスの導出規則が変更されないままにすることができる。しかしながら、エントロピー復号ユニット70は、オフセットをコンテキストインデックスに適用して、現在コーディングされているビンのためのコンテキストモデリングを実行することができる。たとえば、エントロピー復号ユニット70は、2つの異なる変換サイズがコンテキストモデルの2つの集合を有すると決定し得る。そして、エントロピー復号ユニット70は、1つのそのような集合の中のコンテキストモデルの数として、オフセットを定義し得る。たとえば、TUサイズが事前に定義された次元M×Mの正方形より小さいとエントロピー復号ユニット70が決定する場合、エントロピー復号ユニット70は、各々のそのようなTU(M×Mより小さい)のサイズがコンテキストモデルの固有のそれぞれの集合を有すると決定し得る。逆に、エントロピー復号ユニット70は、M×M以上のサイズを有するすべてのTUがコンテキストモデルの同じ集合を有すると決定し得る。   According to some aspects of the present disclosure, entropy decoding unit 70 may leave context index derivation rules unchanged for the same path in different sized transform units. However, entropy decoding unit 70 can apply the offset to the context index to perform context modeling for the currently coded bin. For example, entropy decoding unit 70 may determine that two different transform sizes have two sets of context models. Entropy decoding unit 70 may then define the offset as the number of context models in one such set. For example, if entropy decoding unit 70 determines that the TU size is less than a predefined dimension M × M square, then entropy decoding unit 70 determines that the size of each such TU (less than M × M) It may be determined to have a unique respective set of context models. Conversely, entropy decoding unit 70 may determine that all TUs having a size greater than or equal to M × M have the same set of context models.

様々な使用事例の状況において、エントロピー復号ユニット70は、Mの値を16に設定し得る。より具体的には、これらの例では、現在コーディングされているTUのサイズが16×16の正方形より小さいとエントロピー復号ユニット70が決定する場合、エントロピー復号ユニット70は、現在コーディングされているTUがTUの特定のサイズに対応するコンテキストモデルの集合と関連付けられると決定し得る。逆に、現在復号されているTUが16×16以上のサイズを有するとエントロピー復号ユニット70が決定する場合、エントロピー復号ユニット70は、現在コーディングされているTUが、16×16以上のサイズを有するすべての他のTUとコンテキストモデルの同じ集合を共有すると決定し得る。いくつかの例では、エントロピー復号ユニット70は、TUサイズベースのコンテキストの選択を、ルーマブロックにのみ適用し得る。   In various use case situations, entropy decoding unit 70 may set the value of M to 16. More specifically, in these examples, if the entropy decoding unit 70 determines that the size of the currently coded TU is smaller than a 16 × 16 square, the entropy decoding unit 70 It can be determined that it is associated with a set of context models corresponding to a particular size of the TU. Conversely, if entropy decoding unit 70 determines that the currently decoded TU has a size of 16 × 16 or greater, entropy decoding unit 70 determines that the currently coded TU has a size of 16 × 16 or greater. It may be decided to share the same set of context models with all other TUs. In some examples, entropy decoding unit 70 may apply TU size based context selection only to luma blocks.

いくつかの例によれば、残りのビンをコーディングするために使用されるRiceパラメータは、変換サイズに依存する。代わりに、または加えて、Riceパラメータはコーディングモードに依存し得る。一例では、coeff_abs_level_remainingのためにゴロムライス符号を使用する代わりに、エントロピー復号ユニット70は他のバイナリ化技法を使用し得る。代わりに、または加えて、2つ以上のバイナリ化方法が、coeff_abs_level_remainingシンタックス要素をコーディングするために適用され得る。一例では、coeff_abs_level_remainingをコーディングするために使用されるバイナリ化方法(たとえば、Riceパラメータ)は、コーディングモードに依存する。代替的に、coeff_abs_level_remainingをコーディングするために使用されるバイナリ化方法(たとえば、Riceパラメータ)は、1つのTU内での相対的な位置に依存し得る。代わりに、coeff_abs_level_remainingをコーディングするために使用されるバイナリ化方法(たとえば、Riceパラメータ)は、走査順序における最初のコーディング/復号される変換係数からの距離に依存し得る。いくつかの事例では、coeff_abs_level_remainingをコーディングするために使用されるバイナリ化方法(たとえば、Riceパラメータ)は、変換単位に対する相対的なコーディンググループの位置に依存する。   According to some examples, the Rice parameter used to code the remaining bins depends on the transform size. Alternatively or additionally, the Rice parameter may depend on the coding mode. In one example, instead of using a Golomb-Rice code for coeff_abs_level_remaining, entropy decoding unit 70 may use other binarization techniques. Alternatively, or in addition, two or more binarization methods may be applied to code the coeff_abs_level_remaining syntax element. In one example, the binarization method (eg, Rice parameter) used to code coeff_abs_level_remaining depends on the coding mode. Alternatively, the binarization method (eg, Rice parameter) used to code coeff_abs_level_remaining may depend on the relative position within one TU. Instead, the binarization method (eg, Rice parameter) used to code coeff_abs_level_remaining may depend on the distance from the first coded / decoded transform coefficient in the scan order. In some cases, the binarization method used to code coeff_abs_level_remaining (eg, the Rice parameter) depends on the position of the coding group relative to the transform unit.

本開示のいくつかの態様によれば、エントロピー復号ユニット70は、変換サイズに基づいて係数グループ(CG)サイズを決定し得る。言い換えると、これらの態様によれば、CGサイズは変換サイズに依存する。代わりに、または加えて、エントロピー復号ユニット70は、コーディングモードに基づいてCGサイズを決定し得る。これらの例では、エントロピー復号ユニット70は、変換サイズおよび/またはコーディングモードの一方または両方に依存するものとして、CGサイズを決定し得る。代わりに、または加えて、エントロピー復号ユニット70は、変換行列に基づいてCGサイズを決定し得る。   According to some aspects of the present disclosure, entropy decoding unit 70 may determine a coefficient group (CG) size based on the transform size. In other words, according to these aspects, the CG size depends on the transform size. Alternatively or additionally, entropy decoding unit 70 may determine the CG size based on the coding mode. In these examples, entropy decoding unit 70 may determine the CG size as dependent on one or both of transform size and / or coding mode. Alternatively or additionally, entropy decoding unit 70 may determine the CG size based on the transformation matrix.

本開示のいくつかの態様によれば、エントロピー復号ユニット70は、変換バイパスモード(「変換スキップモード」とも呼ばれる)を使用して符号化されるブロックにも、並列化されたコンテキストモデリング技法を適用し得る。変換バイパスモードは、ビデオビットストリームの無損失で符号化された部分を処理するためにビデオデコーダ30が復号の逆変換と逆量子化の動作をスキップし得る、コーディングモードを指す。したがって、本開示のいくつかの態様によれば、エントロピー復号ユニット70は、受信された符号化されたビデオビットストリームが無損失で符号化される事例において利益をもたらす可能性を与えるように、並列化されたコンテキスト選択技法を拡大し得る。   According to some aspects of the present disclosure, entropy decoding unit 70 also applies parallel context modeling techniques to blocks that are encoded using transform bypass mode (also referred to as “transform skip mode”). Can do. Transform bypass mode refers to a coding mode in which video decoder 30 may skip the inverse transform and inverse quantization operations of decoding to process a lossless encoded portion of the video bitstream. Thus, according to some aspects of the present disclosure, entropy decoding unit 70 may be configured in parallel to provide the potential to benefit in cases where a received encoded video bitstream is encoded losslessly. Generalized context selection techniques may be expanded.

本開示の様々な変換係数コンテキストモデリング技法の例示的な詳細が、以下でさらに詳細に論じられる。マルチパスコーディングに従ったコンテキストモデリングの一例が以下で説明される。この例によれば、エントロピー復号ユニット70は、HEVCにおいて設計されるようなコーディング要素およびコーディング順序(マルチパスコーディング、およびCGベース)を適用し得る。加えて、エントロピー復号ユニット70は、変換係数の大きさが変わらないままであるように保ちながら、バイナリ化技法を適用し得る。しかしながら、エントロピー復号ユニット70は、変換係数の大きさをコーディングするためのコンテキストインデックスおよびRiceパラメータの計算方法を修正し得る。   Exemplary details of various transform coefficient context modeling techniques of this disclosure are discussed in further detail below. An example of context modeling according to multi-pass coding is described below. According to this example, entropy decoding unit 70 may apply coding elements and coding order (multi-pass coding and CG based) as designed in HEVC. In addition, entropy decoding unit 70 may apply binarization techniques while keeping the transform coefficient magnitudes unchanged. However, the entropy decoding unit 70 may modify the calculation method of the context index and the Rice parameter for coding the transform coefficient magnitude.

bin0(有意性フラグ)に対するコンテキストインデックスの計算は、テンプレートにおける0ではない係数(すなわち、係数の大きさが0より大きい)の数、現在のTU内での現在の係数の位置、ルーマ成分に対するTUサイズ、および色成分という情報に依存する。色成分の依存性に関して、ルーマとクロマは別々に考慮される。加えて、ルーマ成分に対するTUサイズを考慮する際、コンテキストインデックスの計算はルーマに対するTUサイズとは無関係である。ルーマ成分のTUサイズは、3つの集合、すなわち、4×4のTU、8×8のTU、16×16以上のTUを含み得る。   The calculation of the context index for bin0 (significance flag) determines the number of non-zero coefficients in the template (i.e., the coefficient magnitude is greater than 0), the position of the current coefficient within the current TU, and the TU for the luma component. Depends on size and color component information. Luma and chroma are considered separately with respect to color component dependencies. In addition, when considering the TU size for luma components, the calculation of the context index is independent of the TU size for luma. The TU size of the luma component may include three sets: 4 × 4 TUs, 8 × 8 TUs, 16 × 16 or more TUs.

bin1およびbin2(Grt than 1、Grt than 2)に対して、コンテキストインデックスの計算は、(bin1に対して)1より大きいテンプレート中のabsLevelsの数および(bin2に対して)2より大きいテンプレート中のabsLevelsの数、現在のTU内での現在の係数の位置、ならびに色成分という情報に依存し得る。Riceパラメータの導出プロセスは、バイパスコーディング情報に、およびsum_absolute_levelMinus1シンタックス要素の値に依存する。   For bin1 and bin2 (Grt than 1, Grt than 2), the context index calculation calculates the number of absLevels in the template greater than 1 (for bin1) and in the template greater than 2 (for bin2). It may depend on the number of absLevels, the position of the current coefficient within the current TU, and information on color components. The Rice parameter derivation process depends on the bypass coding information and on the value of the sum_absolute_levelMinus1 syntax element.

一例では、エントロピー復号ユニット70は、係数の大きさがkより大きくなるように、テンプレートの中の係数の数を返すように関数sum_template(k)を定義し得る。sum_template(k)関数の例は次の通りである。   In one example, entropy decoding unit 70 may define a function sum_template (k) to return the number of coefficients in the template such that the coefficient magnitude is greater than k. An example of the sum_template (k) function is as follows.

加えて、この例では、エントロピー復号ユニット70は、以下のように、位置情報を扱うように関数function f(x, y, n, t)を定義し、成分情報を扱うように別の関数δk(u, v)を定義し得る。 In addition, in this example, the entropy decoding unit 70 defines a function function f (x, y, n, t) to handle position information and another function δ to handle component information as follows: k (u, v) may be defined.

図10は、本明細書において説明されるコンテキストモデリング技法に関してエントロピー復号ユニット70が使用し得るテンプレート(ローカルテンプレート140)の一例を示す。現在の変換係数は「X」としてマークされ、5つの空間的な近隣は「Xi」としてマークされる(iは0から4の整数を表す)。以下の条件のいずれか1つが満たされる場合、エントロピー復号ユニット70は、コンテキストインデックスの導出プロセスにおいて利用不可能であり使用されないものとしてXiをマークし得る。
・ Xiの位置および現在の変換係数Xは同じ変換単位の中に位置せず、または、
・ Xiの位置はピクチャの水平方向もしくは垂直方向の境界の外側に位置し、または、
・ 変換係数Xiはまだコーディングされていない。マルチパスコーディングの場合、同じコーディングパスにおけるビンがコーディングされるときはいつでも、それらのビンがコンテキストインデックスの導出プロセスにおいて使用され得る。したがって、復号の観点からは、1つの変換係数を完全に復号することは必要ではない。
FIG. 10 shows an example of a template (local template 140) that can be used by entropy decoding unit 70 for the context modeling techniques described herein. The current transform coefficient is marked as “X” and the five spatial neighbors are marked as “X i ” (i represents an integer from 0 to 4). If any one of the following conditions is met, entropy decoding unit 70 may mark X i as unavailable and not used in the context index derivation process.
The position of X i and the current conversion factor X are not in the same conversion unit, or
X i is located outside the horizontal or vertical border of the picture, or
• Conversion factor X i is not yet coded. For multi-pass coding, whenever bins in the same coding pass are coded, those bins can be used in the context index derivation process. Therefore, from the viewpoint of decoding, it is not necessary to completely decode one transform coefficient.

代替的に、エントロピー復号ユニット70は、隣接する変換単位からの情報を含み得る1つまたは複数の他のテンプレートを適用し得る。様々な例では、隣接するTUは空間的な近隣または時間的な近隣であり得る。本明細書において説明されるコンテキストモデリング技法の1つまたは複数によれば、コンテキストインデックスの計算は以下の段落において説明されるように定義され得る。   Alternatively, entropy decoding unit 70 may apply one or more other templates that may include information from adjacent transform units. In various examples, adjacent TUs can be spatial neighbors or temporal neighbors. According to one or more of the context modeling techniques described herein, the calculation of the context index may be defined as described in the following paragraphs.

bin0に関して、エントロピー復号ユニット70は、コンテキストインデックスを次のように導出し得る。
c0 = min(sum_template(0), 5)+f(x, y, 6, 2) +δk(f(x, y, 6, 5), cIdx) + offset(cIdx, width)
c0 = c0 + offset(cIdx, width)
ここで、
For bin0, entropy decoding unit 70 may derive the context index as follows.
c 0 = min (sum_template (0), 5) + f (x, y, 6, 2) + δ k (f (x, y, 6, 5), cIdx) + offset (cIdx, width)
c 0 = c 0 + offset (cIdx, width)
here,

一例では、c0の範囲に基づいて、ルーマコンテキストの1つの集合は、NumberLumaCtxOnesetの値に等しい数のコンテキストモデルを含み得る。たとえば、ルーマコンテキストの集合は18個のコンテキストモデルを含み得る。ルーマbin0をコーディングするための異なる変換サイズ(変換の幅は「w」によって表記される)に関して、エントロピー復号ユニット70は、各変換サイズに対して異なる集合を選択し得る。加えて、クロマコンテキストおよびルーマコンテキストは、コーディング性能をさらに改善するために分離される。YCbCr入力に対して、3つの色成分、すなわちY、Cb、およびCrはそれぞれ、0、1、および2に等しい成分インデックスvを用いて表される。 In one example, based on the range of c 0 , one set of luma contexts may include a number of context models equal to the value of NumberLumaCtxOneset. For example, a set of luma contexts may include 18 context models. For different transform sizes for coding luma bin0 (transform width is denoted by “w”), entropy decoding unit 70 may select a different set for each transform size. In addition, the chroma context and luma context are separated to further improve coding performance. For a YCbCr input, the three color components, Y, Cb, and Cr, are represented using component indices v equal to 0, 1, and 2, respectively.

これらの例では、エントロピー復号ユニット70は、bin1のためのコンテキストインデックスを次のように導出し得る。
c1 = min(sum_template(1), 4) + N
c1 = c1k(f(x, y, 5, 3), cIdx) +δk(f(x, y, 5, 10), cIdx)
加えて、これらの例では、エントロピー復号ユニット70は、bin2のためのコンテキストインデックスを次のように導出し得る。
c2 = min(sum_template(2), 4) + N
c2 = c2k(f(x, y, 5, 3), cIdx) +δk(f(x, y, 5, 10), cIdx)
In these examples, entropy decoding unit 70 may derive a context index for bin1 as follows.
c 1 = min (sum_template (1), 4) + N
c 1 = c 1 + δ k (f (x, y, 5, 3), cIdx) + δ k (f (x, y, 5, 10), cIdx)
In addition, in these examples, entropy decoding unit 70 may derive a context index for bin2 as follows.
c 2 = min (sum_template (2), 4) + N
c 2 = c 2 + δ k (f (x, y, 5, 3), cIdx) + δ k (f (x, y, 5, 10), cIdx)

一例では、Nは0に等しい。別の例では、Nは1に等しい。代わりに、または加えて、Nが1に等しいとき、エントロピー復号ユニット70は、0に等しいコンテキストインデックスc1またはc2を用いて第1のbin1またはbin2をコーディングし得る。この例では、エントロピー復号ユニット70は、上の式に従ってbin1およびbin2の他のインスタンスをコーディングし得る。   In one example, N is equal to 0. In another example, N is equal to 1. Alternatively or additionally, when N is equal to 1, entropy decoding unit 70 may code the first bin1 or bin2 with a context index c1 or c2 equal to 0. In this example, entropy decoding unit 70 may code other instances of bin1 and bin2 according to the above equation.

一例では、エントロピー復号ユニット70は、コンテキストモデルの同じ集合を有するが異なるインデックスを有する、bin1およびbin2を復号し得る。代わりに、bin1およびbin2はコンテキストモデルの2つの集合を用いてコーディングされ、それらの間には依存性がない。残りのビンに対して、エントロピー復号ユニット70は、HEVCにおいて展開される設計またはJCTVC-H0228における設計を適用し得る。様々な例において、エントロピー復号ユニット70は、上で説明された様々な関数を構築する際に異なる定数値を使用し得る。   In one example, entropy decoding unit 70 may decode bin1 and bin2 that have the same set of context models but different indexes. Instead, bin1 and bin2 are coded using two sets of context models and there is no dependency between them. For the remaining bins, entropy decoding unit 70 may apply the design developed in HEVC or the design in JCTVC-H0228. In various examples, entropy decoding unit 70 may use different constant values in constructing the various functions described above.

本開示の追加の態様は、コンテキスト初期化の改善を対象とする。本開示のコンテキスト初期化の改善は、上で説明された並列化されたコンテキスト選択技法とは独立に実施されることがあり、または、上で説明された並列化されたコンテキスト選択技法の任意の1つまたは複数と組み合わせて実施されることがある。本開示のコンテキスト初期化技法の1つまたは複数は、以前に復号された情報からコンテキスト情報を再使用することを対象とする。たとえば、エントロピー復号ユニット70は、現在のピクチャまたは以前に復号されたピクチャに属し得る、以前に復号されたスライスからのステータスをコピーすることによって、スライスのためのコンテキスト情報を継承し、またはそうでなければ導出することができる。   Additional aspects of the disclosure are directed to improved context initialization. The context initialization improvements of this disclosure may be performed independently of the parallelized context selection technique described above, or any of the parallelized context selection techniques described above May be implemented in combination with one or more. One or more of the context initialization techniques of this disclosure is directed to reusing context information from previously decoded information. For example, entropy decoding unit 70 inherits context information for a slice by copying the status from a previously decoded slice, which may belong to the current picture or a previously decoded picture, or so If not, it can be derived.

以前に復号されたスライスからコンテキスト初期化情報を継承することによって、エントロピー復号ユニット70は、本開示の技法を実施して、既存のCABACコンテキスト初期化技法と比較して改善された精度を提供することができる。たとえば、既存のCABACコンテキスト初期化技法は、テーブルからコンテキストステータス情報を取得することに依存する。しかしながら、テーブルは静的な情報を使用して形成される。しかしながら、本開示の継承ベースのコンテキスト初期化技法によれば、エントロピー復号ユニット70は、同じスライスタイプである、かつ/または現在復号されているスライスと同じ量子化パラメータ(QP)を有する、以前に復号されたスライスからコンテキスト初期化情報を引き出すことができる。このようにして、エントロピー復号ユニット70は、本開示の技法を実施して、現在のスライスための使用されるコンテキスト初期化情報の精度を改善することができる。   By inheriting context initialization information from previously decoded slices, entropy decoding unit 70 implements the techniques of this disclosure to provide improved accuracy compared to existing CABAC context initialization techniques. be able to. For example, existing CABAC context initialization techniques rely on obtaining context status information from a table. However, the table is formed using static information. However, according to the inheritance-based context initialization technique of the present disclosure, entropy decoding unit 70 has previously been of the same slice type and / or has the same quantization parameter (QP) as the currently decoded slice. Context initialization information can be derived from the decoded slice. In this way, entropy decoding unit 70 may implement the techniques of this disclosure to improve the accuracy of the context initialization information used for the current slice.

いくつかの実装形態によれば、エントロピー復号ユニット70は、コンテキスト初期化情報をそこから継承すべきスライスとして、以前に復号されたスライスの中心LCUを特定し得る。様々な例において、エントロピー復号ユニット70は、複数の対応する以前に復号されたスライスから、現在のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト初期化を継承し得る。一例では、エントロピー復号ユニット70は、本開示のコンテキスト初期化技法に従って復号される複数のスライスのすべてのためのコンテキスト初期化情報をそこから継承すべき、以前に復号されたピクチャの同じブロック(すなわち、中心LCU)を使用し得る。別の例では、エントロピー復号ユニット70は、以前に復号されたピクチャの対応するスライスの各々からのそれぞれの中心LCUから、複数のスライスの各々のためのコンテキスト初期化情報を継承し得る。   According to some implementations, entropy decoding unit 70 may identify a center LCU of a previously decoded slice as a slice from which context initialization information should be inherited. In various examples, entropy decoding unit 70 may inherit context initialization for the current slice of the current picture from a plurality of corresponding previously decoded slices. In one example, entropy decoding unit 70 is the same block of previously decoded pictures (i.e., from which it should inherit context initialization information for all of the multiple slices that are decoded according to the context initialization techniques of this disclosure). , Center LCU). In another example, entropy decoding unit 70 may inherit context initialization information for each of a plurality of slices from a respective central LCU from each corresponding slice of a previously decoded picture.

たとえば、以前に復号されたピクチャの中心LCUを復号した後で、エントロピー復号ユニット70は、スライスコンテキスト初期化に関してステータス情報のすべてを記憶し得る。次いで、エントロピー復号ユニット70は、コピーされたステータス情報にアクセスしてそれを読み取り、現在復号されているピクチャの1つまたは複数のスライスのためのコンテキストを初期化するためにそのステータス情報を使用し得る。以前に復号されたピクチャからのステータス情報を使用して現在のピクチャのスライスのためのコンテキスト初期化を実行することによって、エントロピー復号ユニット70は、コンテキスト初期化が目的の、静的な情報の固定されたテーブルに対する依存を減らすことができる。たとえば、固定されたテーブルを使用して最初のピクチャのスライスならびに任意のイントラコーディングされたピクチャのためのコンテキストを初期化した後で、エントロピー復号ユニット70は、続いて復号されるインターコーディングされたピクチャのためのコンテキスト初期化を実行し得る。エントロピー復号ユニット70は、Pスライスおよび/またはBスライスに関して、本開示の継承ベースのコンテキスト初期化技法を実施し得る。   For example, after decoding the central LCU of a previously decoded picture, entropy decoding unit 70 may store all of the status information regarding slice context initialization. Entropy decoding unit 70 then accesses and reads the copied status information and uses that status information to initialize the context for one or more slices of the currently decoded picture. obtain. By performing context initialization for a slice of the current picture using status information from a previously decoded picture, entropy decoding unit 70 fixes static information for context initialization purposes. Dependency on the created table can be reduced. For example, after initializing the slice for the first picture as well as the context for any intra-coded picture using a fixed table, entropy decoding unit 70 may subsequently decode the intercoded picture to be decoded. Context initialization for can be performed. Entropy decoding unit 70 may implement the inheritance-based context initialization techniques of this disclosure for P slices and / or B slices.

本開示のコンテキスト初期化技法の追加の例示的な詳細が以下で説明される。エントロピー復号ユニット70は、追加で、または代替的に、以下で論じられるような、コンテキスト初期化のための本開示による技法を実行するように構成され得る。エントロピー復号ユニット70は、本開示のコンテキスト初期化技法を実施して、現在のスライスをコーディングするための初期化されたコンテキスト情報として以前に復号されたピクチャの中に位置する1つのブロックを符号化した後で、コンテキスト情報を継承し得る。エントロピー復号ユニット70は、Pスライスおよび/またはBスライスに継承ベースのコンテキスト初期化技法を適用し得る。加えて、上で言及された「1つのブロック」の位置は、事前に定義されており、1つの全体のシーケンスに対して固定されている。たとえば、最大コーディング単位サイズ(LCU)は「N×N」によって表記され、ピクチャの幅は「W」によって表記され、ピクチャの高さは「H」によって表記される。この例では、「PicWidthInCtbsY」によって表記される、1つのLCU行の中のLCUの数は、天井関数、すなわちCeil(W÷N)の出力に等しい。加えて、この例では、「PicHeightInCtbsY」によって表記されるLCU行の数はCeil(H÷N)に等しく、ここで天井関数Ceil(x)はx以上の最小の整数を表す。   Additional exemplary details of the context initialization techniques of this disclosure are described below. Entropy decoding unit 70 may additionally or alternatively be configured to perform techniques according to the present disclosure for context initialization, as discussed below. Entropy decoding unit 70 implements the context initialization technique of the present disclosure to encode one block located in a previously decoded picture as initialized context information for coding the current slice After that, the context information can be inherited. Entropy decoding unit 70 may apply inheritance-based context initialization techniques to P slices and / or B slices. In addition, the location of “one block” mentioned above is predefined and fixed for one entire sequence. For example, the maximum coding unit size (LCU) is represented by “N × N”, the picture width is represented by “W”, and the picture height is represented by “H”. In this example, the number of LCUs in one LCU row, denoted by “PicWidthInCtbsY”, is equal to the ceiling function, ie, the output of Ceil (W ÷ N). In addition, in this example, the number of LCU rows represented by “PicHeightInCtbsY” is equal to Ceil (H ÷ N), where the ceiling function Ceil (x) represents the smallest integer greater than or equal to x.

いくつかの例によれば、位置は、以前に復号されたピクチャの中の第1のスライスの中心LCUとして定義される。numLCUinSliceが第1のスライスの中のLCUの数を表すと仮定すると、位置はTargetCUAddr = numLCUinSlice/2として定義される。一例では、位置はTargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY)/2 + PicWidthInCtbsY /2として定義される。さらに、TargetCUAddrが(PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY)以上である(たとえば、PicHeightInCtbsYが1に等しい)とき、TargetCUAddrは、(PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY - 1)にリセットされ、これは最後のLCUに対応する。一例では、位置は、以前にコーディングされたピクチャの最後のLCU、または1つのフレーム内の中心LCU(すなわち、PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY/2)、または中心のLCU行の最後のLCU(すなわち、PicWidthInCtbsY* (PicHeightInCtbsY/2) - 1)、またはk番目のLCU行の最後のLCU(たとえば、kは1に等しい)として定義される。1つの例によれば、位置は、以前に復号されたピクチャの中の第1のスライスの最後のLCUとして定義される。本開示のコンテキスト初期化技法のいくつかの実装形態によれば、分解能が異なると、コーディングブロックの位置の定義が異なり得る。   According to some examples, the position is defined as the center LCU of the first slice in the previously decoded picture. Assuming numLCUinSlice represents the number of LCUs in the first slice, the position is defined as TargetCUAddr = numLCUinSlice / 2. In one example, the position is defined as TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY) / 2 + PicWidthInCtbsY / 2. Further, when TargetCUAddr is equal to or greater than (PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY) (eg, PicHeightInCtbsY is equal to 1), TargetCUAddr is reset to (PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY-1), which corresponds to the last LCU. In one example, the position is the last LCU of a previously coded picture, or the center LCU in one frame (i.e., PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY / 2), or the last LCU of the center LCU row (i.e., PicWidthInCtbsY * ( PicHeightInCtbsY / 2)-1), or defined as the last LCU in the kth LCU row (eg, k equals 1). According to one example, the position is defined as the last LCU of the first slice in the previously decoded picture. According to some implementations of the context initialization techniques of this disclosure, the definition of the location of the coding block may be different for different resolutions.

いくつかの例では、エントロピー復号ユニット70は、「1つのブロック」の位置を、符号化されたビデオビットストリームにおいてシグナリングされる、シーケンスパラメータセット(SPS)またはピクチャパラメータセット(PPS)などのパラメータセットから取得し得る。SPSおよび/またはPPSなどのパラメータセットは、現在のピクチャのスライスに関して帯域外でシグナリングされ得る。いくつかの例では、「1つのブロック」の位置は、スライスヘッダにおいてシグナリングされ得る。スライスヘッダは、対応するスライスに関して帯域内でシグナリングされ得る。これらの例および他の例では、参照ピクチャインデックス、対応するピクチャ順序カウントの差分(またはデルタPOC)などの、以前に復号されたピクチャの指示が、パラメータセットまたはスライスヘッダにおいてシグナリングされ得る。   In some examples, the entropy decoding unit 70 is configured to parameterize a "one block" position in a coded video bitstream, such as a sequence parameter set (SPS) or a picture parameter set (PPS). You can get from. Parameter sets such as SPS and / or PPS may be signaled out of band for a slice of the current picture. In some examples, the location of “one block” may be signaled in the slice header. A slice header may be signaled in-band with respect to the corresponding slice. In these and other examples, an indication of a previously decoded picture, such as a reference picture index, a corresponding picture order count difference (or delta POC), may be signaled in a parameter set or slice header.

いくつかの例では、「以前にコーディングされたピクチャ」は、現在のピクチャのすぐ前(直前)に復号されたピクチャとして定義される。いくつかの例では、「以前にコーディングされたピクチャ」は、以前のピクチャの中の第1のスライスが現在のスライスと同じスライスタイプを有するように、現在のピクチャの前に復号された最後のピクチャであるピクチャとして定義される。いくつかの例では、「以前にコーディングされたピクチャ」は、現在のピクチャの前の復号されたピクチャであるピクチャとして定義され、以前のピクチャの中の第1のスライスは、現在のスライスと同じ初期量子化パラメータを有する。いくつかの例によれば、「以前にコーディングされたピクチャ」は、現在のスライスおよび/または上記の同じ初期量子化パラメータと、同じスライスタイプを有する、または同じスライスタイプと量子化パラメータの両方を有する、または同じスライスタイプと時間レイヤの両方を有する、以前にコーディングされたスライスを含むピクチャとして定義される。いくつかの例では、「以前にコーディングされたピクチャ」は、ピクチャバッファ(復号ピクチャバッファなど)の中に存在するピクチャとして定義され、参照ピクチャとして現在のピクチャのために使用され得る。これらの例によれば、HEVCベースのプラットフォームのように、以前のスライスは、参照ピクチャセット(RPS)の中のピクチャに、またはRefPicSetStCurrBefore、RefPicSetStCurrAfter、およびRefPicSetLtCurrという部分集合のうちの1つの中のピクチャに、属さなければならない。   In some examples, a “previously coded picture” is defined as a picture decoded just before (immediately before) the current picture. In some examples, the “previously coded picture” is the last decoded before the current picture so that the first slice in the previous picture has the same slice type as the current slice. It is defined as a picture that is a picture. In some examples, a “previously coded picture” is defined as a picture that is a decoded picture before the current picture, and the first slice in the previous picture is the same as the current slice Has initial quantization parameters. According to some examples, a “previously coded picture” has the same initial quantization parameter as described above and / or the same slice type, or both the same slice type and quantization parameter. Defined as a picture that contains previously coded slices that have or have both the same slice type and temporal layer. In some examples, a “previously coded picture” is defined as a picture that exists in a picture buffer (such as a decoded picture buffer) and may be used for the current picture as a reference picture. According to these examples, as in the HEVC-based platform, the previous slice is a picture in a reference picture set (RPS) or a picture in one of the subsets RefPicSetStCurrBefore, RefPicSetStCurrAfter, and RefPicSetLtCurr. Must belong to.

本開示のコンテキスト初期化技法のいくつかの実装形態によれば、表示順序においてあるイントラコーディングされたピクチャの後でコーディングされるピクチャのすべてが同じスライスタイプおよび同じ初期量子化パラメータを有しない場合、コンテキスト情報の継承は無効にされ得る。この場合、従来の初期化方法が適用され、たとえば、エントロピー復号ユニット70は固定されたテーブルを使用して、そのテーブルから初期ステータス情報を引き出し得る。いくつかの実装形態によれば、エントロピー復号ユニット70は、本開示の継承ベースのコンテキスト初期化技法を特定のコンテキストモデルに適用し、他のコンテキストモデルには適用しないことがある。加えて、または代わりに、「1つのブロック」の位置は、異なるコンテキストモデルに対しては異なり得る。上に列挙された様々な実装の選択肢は、本開示のコンテキスト初期化技法に従って、個別に、または様々な組合せで実装され得ることを理解されたい。   According to some implementations of the context initialization techniques of this disclosure, if all of the pictures coded after an intra-coded picture in display order do not have the same slice type and the same initial quantization parameter: Inheritance of context information can be disabled. In this case, a conventional initialization method is applied, for example, the entropy decoding unit 70 may use a fixed table to derive initial status information from that table. According to some implementations, entropy decoding unit 70 may apply the inheritance-based context initialization technique of the present disclosure to a particular context model and not to other context models. Additionally or alternatively, the location of “one block” may be different for different context models. It should be understood that the various implementation options listed above may be implemented individually or in various combinations in accordance with the context initialization techniques of this disclosure.

本開示のコンテキスト初期化技法のいくつかの例では、cabac_init_present_flagが有効であるとエントロピー復号ユニット70が決定する場合、エントロピー復号ユニット70は、「以前に復号されたピクチャ」に含まれるスライスが現在符号化されているスライスと同じタイプを有するべきであると決定し得る。別の言い方をすると、この例では、cabac_init_present_flagが有効である場合、以前に復号されたピクチャの定義は一致するスライスタイプに依存する。加えて、復号の観点から、シグナリングされるcabac_init_present_flagは、この実装形態によれば考慮されない。いくつかの事例では、代わりに、エントロピー復号ユニット70はまず、cabac_init_present_flagおよび「以前に復号されたピクチャ」の選択に基づいて、現在のスライスのスライスタイプを修正し得る。   In some examples of the context initialization techniques of this disclosure, if entropy decoding unit 70 determines that cabac_init_present_flag is valid, entropy decoding unit 70 may determine that a slice included in a “previously decoded picture” is the current code. It may be determined that it should have the same type as the slice that has been digitized. In other words, in this example, if cabac_init_present_flag is valid, the definition of the previously decoded picture depends on the matching slice type. In addition, from a decoding perspective, signaled cabac_init_present_flag is not considered according to this implementation. In some cases, instead, entropy decoding unit 70 may first modify the slice type of the current slice based on the selection of cabac_init_present_flag and “previously decoded picture”.

本開示のコンテキスト初期化技法の追加の例示的な詳細が以下で説明される。いくつかの実装形態によれば、エントロピー復号ユニット70は、イントラランダムアクセスピクチャ(IRAP)に関して本開示の継承ベースのコンテキスト初期化技法を特定のコンテキストモデルに適用しないことがある。たとえば、エントロピー復号ユニット70は、3つのタイプのIRAP、すなわち、瞬時復号リフレッシュ(IDR)ピクチャ、クリーンランダムアクセス(CRA)ピクチャ、およびブロークンリンクアクセス(BLA)ピクチャのいずれかに関して、継承ベースのコンテキスト初期化技法を実施しないことがある。   Additional exemplary details of the context initialization techniques of this disclosure are described below. According to some implementations, entropy decoding unit 70 may not apply the inheritance-based context initialization techniques of this disclosure to a particular context model for intra random access pictures (IRAP). For example, the entropy decoding unit 70 may use an inheritance-based context initial for any of the three types of IRAP: Instantaneous decoding refresh (IDR) pictures, clean random access (CRA) pictures, and broken link access (BLA) pictures. There is a case that the optimization technique is not performed.

以前にコーディングされた情報に基づく継承ベースのコンテキスト初期化の一例では、エントロピー復号ユニット70は、1つのスライスを有する1つのピクチャを復号し得る。この例では、エントロピー復号ユニット70は、以下の規則のうちの1つまたは複数を適用して、コンテキストモデルの初期状態を導出し得る。第1の規則は、以前に復号されたピクチャのスライスが現在復号されているスライスのスライスタイプと同じスライスタイプを有するというものである。代わりに、または加えて、初期スライス量子化パラメータ(QP)は、現在復号されているスライスをコーディングするために使用されるスライスQPと同じである。いくつかの事例では、エントロピー復号ユニット70は、以前に復号されたピクチャの中の事前に定義されたアドレスを有する1つのブロックを復号した後で状態情報(たとえば、状態)を記録し、現在復号されているスライスのための初期状態情報としてその記録された状態情報を使用し得る。   In one example of inheritance-based context initialization based on previously coded information, entropy decoding unit 70 may decode one picture with one slice. In this example, entropy decoding unit 70 may apply one or more of the following rules to derive an initial state of the context model. The first rule is that a previously decoded picture slice has the same slice type as the slice type of the currently decoded slice. Alternatively or additionally, the initial slice quantization parameter (QP) is the same as the slice QP used to code the currently decoded slice. In some cases, entropy decoding unit 70 records state information (e.g., state) after decoding one block with a predefined address in a previously decoded picture and currently decodes The recorded state information may be used as initial state information for the slice being processed.

一例では、「1つのブロック」は最大コーディング単位(LCU)を表す。たとえば、LCUサイズ(次元)は「N×N」によって、ピクチャの幅は「W」によって、ピクチャの高さは「H」によって表記され得る。1つのLCU行の中のLCUの数は、PicWInCtbsYによって表記されることが可能であり、天井関数Ceil(W÷N)の出力に等しい。PicHInCtbsYにより表記される、ピクチャの中のLCU行の数は、天井関数Ceil(H÷N)の出力に等しい。一般的に説明すると、関数Ceil(x)はx以上の最小の整数を返す。加えて、LCUの単位で測られるピクチャの幅、およびLCUの単位で測られるピクチャの高さは、それぞれ、上で説明された天井関数を使用して得られるPicWInCtbsYおよびPicHInCtbsYの値によって表される。一例では、LCUのアドレスは以下の式に従って定義される。
TargetCUAddr = (Pic WInCtbsY * PicHInCtbs Y)/2 + PicWInCtbs Y/2
In one example, “one block” represents a maximum coding unit (LCU). For example, the LCU size (dimension) may be represented by “N × N”, the picture width by “W”, and the picture height by “H”. The number of LCUs in one LCU line can be expressed by PicWInCtbsY and is equal to the output of the ceiling function Ceil (W ÷ N). The number of LCU rows in the picture represented by PicHInCtbsY is equal to the output of the ceiling function Ceil (H ÷ N). In general, the function Ceil (x) returns the smallest integer greater than or equal to x. In addition, the picture width measured in LCU units and the picture height measured in LCU units are represented by the PicWInCtbsY and PicHInCtbsY values obtained using the ceiling function described above, respectively. . In one example, the LCU address is defined according to the following equation:
TargetCUAddr = (Pic WInCtbsY * PicHInCtbs Y) / 2 + PicWInCtbs Y / 2

さらに、TargetCUAddrが(PicWInCtbsY* PicHInCtbsY)の値以上であるとき、エントロピー復号ユニット70は、TargetCUAddrを(PicWInCtbsY* PicHInCtbsY - 1)の値にリセットし得る。たとえば、TargetCUAddrは、PicHInCtbsYが1に等しい事例では、上記の値に等しいことがあり、またはそれを超えることがある。加えて、(PicWInCtbsY* PicHInCtbsY - 1)の値は、1つのピクチャの中の最後のLCUに対応する。   Further, when TargetCUAddr is equal to or greater than the value of (PicWInCtbsY * PicHInCtbsY), entropy decoding unit 70 may reset TargetCUAddr to a value of (PicWInCtbsY * PicHInCtbsY-1). For example, TargetCUAddr may be equal to or greater than the above value in the case where PicHInCtbsY is equal to 1. In addition, the value of (PicWInCtbsY * PicHInCtbsY-1) corresponds to the last LCU in one picture.

いくつかの事例では、さらに、エントロピー復号ユニット70は、表示順序において新しいイントラコーディングされたピクチャの後の最初の1つまたは複数のピクチャに対して、上で説明された規則ベースのコンテキスト初期化技法を適用しないことがある。エントロピー復号ユニット70が規則ベースのコンテキスト初期化を適用しない可能性がある例は、エントロピー復号ユニット70が初めて新しいスライスタイプまたは新しいQPに遭遇した(たとえば、新しいスライスタイプまたは新しいQPが出現した)場合である。たとえば、エントロピー復号ユニット70は、ランダムアクセスに関する問題を軽減し、または場合によっては回避し得る。本開示の例が図9に示されており、図9において、28から35のピクチャ順序カウント(POC)値を有するピクチャの復号順序は、32、28、…30、29、31、40、36、34、33、35である。   In some cases, the entropy decoding unit 70 further includes the rule-based context initialization technique described above for the first one or more pictures after the new intracoded picture in display order. May not apply. An example where entropy decoding unit 70 may not apply rule-based context initialization is when entropy decoding unit 70 encounters a new slice type or new QP for the first time (for example, a new slice type or new QP appears) It is. For example, entropy decoding unit 70 may mitigate or possibly avoid problems with random access. An example of the present disclosure is shown in FIG. 9, in which the decoding order of pictures having picture order count (POC) values from 28 to 35 is 32, 28,... 30, 29, 31, 40, 36. , 34, 33, 35.

表示順序に関して、POC値が40に等しいピクチャは、POC値が32に等しいIピクチャの後で復号される最初のピクチャである。POC値が24に等しいピクチャはPOCが40に等しいピクチャと同じQPを有し、両方が同じスライスタイプを共有するが、エントロピー復号ユニット70は、POCが24に等しいピクチャのコーディングされた情報を使用して、POC値が40に等しいピクチャを予測しないことがある。同様に、エントロピー復号ユニット70は、POCが31に等しいピクチャに関して復号された情報を使用して、POCが33に等しいピクチャを再構築しないことがある。しかしながら、エントロピー復号ユニット70は、POCが33に等しいピクチャのコーディングされた情報を使用して、POCが35に等しいピクチャを再構築することがあり、それは、両方のピクチャがIピクチャよりも(表示順序において)後にあるからである。   Regarding the display order, the picture with a POC value equal to 40 is the first picture to be decoded after an I picture with a POC value equal to 32. A picture with a POC value equal to 24 has the same QP as a picture with a POC equal to 40, and both share the same slice type, but the entropy decoding unit 70 uses the coded information of the picture with a POC equal to 24 Thus, a picture with a POC value equal to 40 may not be predicted. Similarly, entropy decoding unit 70 may not reconstruct a picture with POC equal to 33 using information decoded for a picture with POC equal to 31. However, the entropy decoding unit 70 may reconstruct the picture with a POC equal to 35 using the coded information of the picture with a POC equal to 33, which means that both pictures are (displayed more than I pictures). Because in later).

以前に復号されたピクチャを使用した再構築が許可されない、無効にされている、またはエントロピー復号ユニット70に対して別様に利用可能ではない事例では、エントロピー復号ユニット70は、HEVCにおいて定義されたようにコンテキスト初期化技法を適用し得る。上で説明されたように、図6のビデオデコーダ30は、改善されたCABACのための本開示の様々な技法のいずれをも、単独で、または任意の組合せで実行するように構成されるビデオ復号デバイスの例を表す。   In cases where reconstruction using previously decoded pictures is not allowed, disabled, or otherwise available for entropy decoding unit 70, entropy decoding unit 70 is defined in HEVC Context initialization techniques can be applied as follows. As described above, the video decoder 30 of FIG. 6 is configured to perform any of the various techniques of this disclosure for improved CABAC, alone or in any combination. An example of a decoding device is shown.

図7は、本開示の技法に従ってCABACを実行するように構成され得る例示的なエントロピー復号ユニット70のブロック図である。図7のエントロピー復号ユニット70は、図6のエントロピー復号ユニット70の1つの例示的な実装形態である。様々な例において、エントロピー復号ユニット70は、図5において説明されるエントロピー復号ユニット70の方式と逆の方式でCABACを実行する。ビットストリーム218からのコーディングされたビットは、エントロピー復号ユニット70に入力される。コーディングされるビットは、それらがバイパスモードまたは通常モードを使用してエントロピーコーディングされたかどうかに基づいて、コンテキストモデラ220とバイパスコーディングエンジン222のいずれかに与えられる。コーディングされるビットがバイパスモードでコーディングされた場合、バイパス復号エンジンは、たとえばゴロムライス復号または指数ゴロム復号を使用して、バイナリ値のシンタックス要素または非バイナリシンタックス要素のビンを取り出す。   FIG. 7 is a block diagram of an example entropy decoding unit 70 that may be configured to perform CABAC according to the techniques of this disclosure. The entropy decoding unit 70 of FIG. 7 is one exemplary implementation of the entropy decoding unit 70 of FIG. In various examples, entropy decoding unit 70 performs CABAC in a manner opposite to that of entropy decoding unit 70 described in FIG. Coded bits from bitstream 218 are input to entropy decoding unit 70. The bits to be coded are provided to either the context modeler 220 or the bypass coding engine 222 based on whether they were entropy coded using the bypass mode or the normal mode. If the bits to be coded are coded in bypass mode, the bypass decoding engine retrieves bins of binary value syntax elements or non-binary syntax elements using, for example, Golomurice decoding or exponential Golomb decoding.

コーディングされるビットが通常モードでコーディングされた場合、コンテキストモデラ220がコーディングされたビットのための確率モデルを決定することができ、通常復号エンジン224がコーディングされたビットを復号して非バイナリ値のシンタックス要素のビン(またはバイナリ値である場合シンタックス要素自体)を作成することができる。コンテキストモデルおよび確率状態σがコンテキストモデラ220によって決定された後で、通常復号エンジン224がビン値に対してBACを実行する。   If the coded bit is coded in normal mode, the context modeler 220 can determine the probability model for the coded bit, and the normal decoding engine 224 decodes the coded bit to produce a non-binary value. A bin of syntax elements (or the syntax element itself if it is a binary value) can be created. After the context model and the probability state σ are determined by the context modeler 220, the normal decoding engine 224 performs BAC on the bin values.

図5は、本開示の技法に従ってCABACを実行するように構成され得る例示的なエントロピー復号ユニット70のブロック図である。シンタックス要素118は、エントロピー復号ユニット70に入力される。シンタックス要素がすでにバイナリ値のシンタックス要素(たとえば、0および1という値のみを有するフラグまたは他のシンタックス要素)である場合、バイナリ化のステップはスキップされ得る。シンタックス要素が非バイナリ値のシンタックス要素(たとえば、1または0以外の値を有し得るシンタックス要素)である場合、非バイナリ値のシンタックス要素はバイナライザ120によってバイナリ化される。バイナライザ120は、非バイナリ値のシンタックス要素の、バイナリの判断の列へのマッピングを実行する。これらのバイナリの判断は、しばしば「ビン」と呼ばれる。たとえば、変換係数レベルでは、レベルの値は連続的なビンへと分解されることがあり、各ビンは、係数レベルの絶対値が何らかの値より大きいかどうかを示す。たとえば、ビン0(有意性フラグと呼ばれることがある)は、変換係数レベルの絶対値が0より大きいかどうかを示す。ビン1は、変換係数レベルの絶対値が1より大きいかどうかを示し、以下同様である。各々の非バイナリ値のシンタックス要素に対して、固有のマッピングが開発され得る。   FIG. 5 is a block diagram of an example entropy decoding unit 70 that may be configured to perform CABAC according to the techniques of this disclosure. The syntax element 118 is input to the entropy decoding unit 70. If the syntax element is already a binary value syntax element (eg, a flag or other syntax element having only the values 0 and 1), the binarization step may be skipped. If the syntax element is a non-binary value syntax element (eg, a syntax element that may have a value other than 1 or 0), the non-binary value syntax element is binarized by the binarizer 120. The binarizer 120 performs a mapping of non-binary value syntax elements to binary decision columns. These binary decisions are often referred to as “bins”. For example, at the transform coefficient level, the level values may be broken down into continuous bins, each bin indicating whether the absolute value of the coefficient level is greater than some value. For example, bin 0 (sometimes called a significance flag) indicates whether the absolute value of the transform coefficient level is greater than zero. Bin 1 indicates whether the absolute value of the transform coefficient level is greater than 1, and so on. A unique mapping may be developed for each non-binary value syntax element.

バイナライザ120によって作成される各ビンは、エントロピー符号化ユニット56のバイナリ算術コーディング側に与えられる。すなわち、非バイナリ値のシンタックス要素の所定の集合に対して、各ビンのタイプ(たとえば、ビン0)は、次のビンのタイプ(たとえば、ビン1)の前にコーディングされる。コーディングは、通常モードとバイパスモードのいずれかで実行され得る。バイパスモードでは、バイパスコーディングエンジン126は、固定された確率モデルを使用して、たとえばゴロムライスコーディングまたは指数ゴロムコーディングを使用して、算術コーディングを実行する。バイパスモードは一般に、より予測可能なシンタックス要素のために使用される。   Each bin created by the binarizer 120 is provided to the binary arithmetic coding side of the entropy coding unit 56. That is, for a given set of non-binary value syntax elements, each bin type (eg, bin 0) is coded before the next bin type (eg, bin 1). Coding can be performed in either normal mode or bypass mode. In bypass mode, bypass coding engine 126 performs arithmetic coding using a fixed probabilistic model, eg, using Golomb-rice coding or exponential Golomb coding. Bypass mode is generally used for more predictable syntax elements.

通常モードにおけるコーディングは、CABACを実行することを伴う。通常モードのCABACは、以前に復号されたビンの値を与えられるとビンの値の確率が再構築されることが可能である場合に、ビン値をコーディングするためのものである。ビンがLPSである確率は、コンテキストモデラ220によって決定される。コンテキストモデラ220は、ビン値およびコンテキストモデルの確率状態(たとえば、LPSの値およびLPSが発生する確率を含む、確率状態σ)を出力する。コンテキストモデルは、一連のビンに対する初期コンテキストモデルであることがあり、または、以前に再構築されたビンの値に基づいて決定されることがある。上で説明されたように、コンテキストモデラ220は、受信されたビンがMPSまたはLPSであったかどうかに基づいて、状態を更新し得る。コンテキストモデルおよび確率状態σがコンテキストモデラ220によって決定された後で、通常復号エンジン224がビン値に対してBACを実行する。   Coding in normal mode involves performing CABAC. Normal mode CABAC is for coding bin values when the bin value probabilities can be reconstructed given a previously decoded bin value. The probability that the bin is LPS is determined by the context modeler 220. The context modeler 220 outputs a bin value and a probability state of the context model (eg, a probability state σ including the value of LPS and the probability that LPS will occur). The context model may be an initial context model for a series of bins, or may be determined based on previously reconstructed bin values. As described above, the context modeler 220 may update the state based on whether the received bin was MPS or LPS. After the context model and the probability state σ are determined by the context modeler 220, the normal decoding engine 224 performs BAC on the bin values.

コンテキストモデラ220は、本開示の技法を実施して、並列化された方式でコンテキストモデリングを実行し得る。本開示の様々な態様によれば、コンテキストモデラ220は、1つまたは複数の以前の復号された変換係数のi番目のビンの値を使用して、変換係数のi番目のビンのためのコンテキストモデリングを実行し得る。このようにして、現在の変換係数のi番目のビンのコンテキストモデリングは、コンテキストモデラ220がすでにそれに対するコンテキストを選択した1つまたは複数の変換係数の対応するi番目のビンの値に依存する。   Context modeler 220 may implement the techniques of this disclosure to perform context modeling in a parallelized manner. In accordance with various aspects of this disclosure, context modeler 220 uses the value of the i th bin of one or more previous decoded transform coefficients to determine the context for the i th bin of the transform coefficients. Modeling can be performed. In this way, the context modeling of the i th bin of the current transform coefficient depends on the value of the corresponding i th bin of the one or more transform coefficients that the context modeler 220 has already selected a context for.

以前に復号された変換のi番目のビンの値を使用して現在の変換係数のビンのためのコンテキストモデリングを実行することによって、コンテキストモデラ220は、本開示の技法を実施して、既存のCABACコーディングデバイスを超える1つまたは複数の潜在的な改善をもたらし得る。そのような利点の例として、コンテキストモデラ220は、本開示の技法を実施することによって、コンテキストモデリング動作の並列化を改善し得る。たとえば、コンテキストモデラ220は、現在復号されている変換係数の複数のビンに対して、コンテキストモデリングを並列に実行し得る。一例として、複数のビンに対応するビン値が以前に復号された変換係数から利用可能であるとコンテキストモデラ220が決定する場合、コンテキストモデラ220は、現在復号されている変換係数のビンに対して、コンテキストモデリング動作を少なくとも部分的に並列化し得る。   By performing context modeling for the current transform coefficient bin using the value of the i th bin of the previously decoded transform, the context modeler 220 implements the techniques of this disclosure to One or more potential improvements over CABAC coding devices may be provided. As an example of such an advantage, context modeler 220 may improve parallelization of context modeling operations by implementing the techniques of this disclosure. For example, the context modeler 220 may perform context modeling in parallel for multiple bins of currently decoded transform coefficients. As an example, if the context modeler 220 determines that bin values corresponding to multiple bins are available from a previously decoded transform coefficient, the context modeler 220 may be configured for the currently decoded transform coefficient bin. Context modeling operations may be at least partially parallelized.

コンテキストモデラ220は、マルチパス復号方式に従って、本開示の並列化されたコンテキストモデリングを実行し得る。より具体的には、マルチパス復号方式は、エントロピー復号ユニット70が別々のスレッドを各々の特定のビンに割り当てる(たとえば、第1のビンに対してスレッド1、第2のビンに対してスレッド2など)、復号技法を指す。したがって、マルチパスコーディングによれば、すべてのbin0のインスタンスが、順番に復号されるbin1のインスタンスとは無関係に、順番に復号されることが可能であり、bin0とbin1の両方のインスタンスが、順番に復号されるbin2のインスタンスとは無関係に復号され、以下同様である。いくつかの例では、コンテキストモデラ220は、単一のブロックの変換単位に関してマルチパス復号を実行し得る。その上、通常モードに従って復号されるビンに対して、コンテキストモデラ220は、複数のパスにおいてコンテキスト選択を実行し得る。各パスは、すべての変換係数の単一の対応するビンに関し得る。言い換えると、各パスの間に、コンテキストモデラ220は、他のパスに関する情報を利用しない。たとえば、コンテキストモデラ220は、第1のパスにおいて1つの変換単位/CG内のすべての変換係数の第1のビンのためのコンテキストを選択することができる。この例では、第2のパスにおいて、コンテキストモデラ220は、必要であれば、1つの変換単位/CG内のすべての変換係数の第2のビンのためのコンテキストを選択することができ、以下同様である。   The context modeler 220 may perform the parallel context modeling of the present disclosure according to a multipath decoding scheme. More specifically, the multi-pass decoding scheme is such that entropy decoding unit 70 assigns separate threads to each particular bin (e.g., thread 1 for the first bin and thread 2 for the second bin). Etc.) refers to decoding techniques. Therefore, according to multi-pass coding, all bin0 instances can be decoded in sequence regardless of the bin1 instances that are decoded in sequence, and both bin0 and bin1 instances Decrypted regardless of the instance of bin2 that is decrypted, and so on. In some examples, context modeler 220 may perform multi-pass decoding on a single block of transform units. Moreover, for bins that are decoded according to normal mode, context modeler 220 may perform context selection in multiple passes. Each pass may be for a single corresponding bin of all transform coefficients. In other words, during each pass, the context modeler 220 does not use information about other passes. For example, the context modeler 220 can select the context for the first bin of all transform coefficients in one transform unit / CG in the first pass. In this example, in the second pass, the context modeler 220 can select the context for the second bin of all transform coefficients in one transform unit / CG if necessary, and so on. It is.

1つの例示的な使用事例では、コンテキストモデラ220は、以前にコーディングされた隣接する変換係数のbin0の値を使用して現在コーディングされている変換係数のbin0のためのコンテキストモデリングを実行し、以前にコーディングされた隣接する変換係数のbin1の値を使用して現在コーディングされている変換係数のbin1のためのコンテキストモデリングを実行し、以下同様であり得る。以前にコーディングされた変換係数に対して利用可能である任意のビン値を使用して、コンテキストモデラ220は、現在コーディングされている変換係数の複数のビンに対するコンテキストモデリングを並列に実行し得る。上で説明された使用事例の状況では、bin0とbin1がともに以前にコーディングされた隣接変換係数から入手可能である場合、コンテキストモデラ220は、現在コーディングされている変換係数のためのbin0およびbin1のコンテキストモデリングを並列化することができる。このようにして、コンテキストモデラ220は、本開示の技法を実施して、HEVCにおいて記述されるようなマルチパス復号の主義の範囲内でCABACを実行しながら、コンテキストモデリング動作の並列化を可能にして場合によっては利用することによって、現在の変換係数のビンに対するコンテキストの選択を改善することができる。   In one exemplary use case, the context modeler 220 performs context modeling for the currently coded transform coefficient bin0 using the previously coded adjacent transform coefficient bin0 value, Context modeling for the currently coded transform coefficient bin1 is performed using the value of bin1 of the adjacent transform coefficient coded in, and so on. Using any bin values available for previously coded transform coefficients, context modeler 220 may perform context modeling for multiple bins of currently coded transform coefficients in parallel. In the use case situation described above, if both bin0 and bin1 are available from previously coded neighboring transform coefficients, the context modeler 220 may use bin0 and bin1 for the currently coded transform coefficients. Context modeling can be parallelized. In this way, the context modeler 220 implements the techniques of this disclosure to enable parallel context modeling operations while performing CABAC within the principles of multipath decoding as described in HEVC. In some cases, the context selection for the current transform coefficient bin can be improved.

コンテキストモデラ220は、必ずしもそうであるとは限らないが、すべてのそのようなビンの完全なコンテキストモデリングを並列に実行できることを理解されたい。より具体的には、コンテキストモデラ220は、複数のビンのコンテキストモデリングのいくつかの部分を同時に実行することができる。このようにして、コンテキストモデラ220は、本開示の技法を実施して、マルチコアプロセシング技術および/または複数のプロセッサを活用し、現在コーディングされている変換係数のためのコンテキストモデリング動作を改善することができる。   It should be understood that the context modeler 220 may perform full context modeling of all such bins in parallel, although this is not necessarily so. More specifically, the context modeler 220 can perform several portions of multiple bin context modeling simultaneously. In this way, context modeler 220 may implement the techniques of this disclosure to take advantage of multi-core processing techniques and / or multiple processors to improve context modeling behavior for currently coded transform coefficients. it can.

単一のパスにおいて異なる変換係数の対応するビンを復号することによって、コンテキストモデラ220は、既存のマルチパスCABAC技法を超える1つまたは複数の利点を提供し得る。たとえば、単一のパスにおいて複数の変換係数の対応するビン(たとえば、それぞれのbin0)を復号することによって、コンテキストモデラ220は、ビンの遷移において、新しいコンテキストモデルを頻繁に記憶して取り出す必要をなくすことができる。代わりに、コンテキストモデラ220は、所与のパスの全体で単一のコンテキストモデルを使用することができ、それは、そのパスが複数の変換係数にわたって、対応するビン(たとえば、それぞれのbin0)を対象とするからである。このようにして、コンテキストモデラ220は、本開示の並列化されたコンテキスト選択技法を実施して、頻繁なコンテキスト切替えにより生じる時間遅延およびリソースの混乱を軽減し、または場合によってはなくすことができる。対照的に、既存のマルチパスコーディングは、第1の変換係数のためにbin0、bin1、bin2などを復号し、次いで第2の変換係数のためにbin0、bin1、bin2などを復号することなどが原因で、頻繁なコンテキストモデルの保存と取出しの動作が必要になる。   By decoding corresponding bins of different transform coefficients in a single pass, context modeler 220 may provide one or more advantages over existing multi-path CABAC techniques. For example, by decoding corresponding bins (e.g., each bin0) of multiple transform coefficients in a single pass, context modeler 220 needs to frequently store and retrieve new context models at bin transitions. Can be eliminated. Instead, the context modeler 220 can use a single context model across a given path, which spans multiple transform coefficients and covers the corresponding bin (e.g., each bin0) Because. In this way, context modeler 220 can implement the parallel context selection technique of the present disclosure to reduce or even eliminate time delays and resource disruptions caused by frequent context switching. In contrast, existing multi-pass coding may decode bin0, bin1, bin2, etc. for the first transform coefficient, then decode bin0, bin1, bin2, etc. for the second transform coefficient, etc. For this reason, frequent context model saving and retrieval operations are required.

たとえば、コンテキストモデラ220は、本明細書において説明されるi番目のビンコンテキストモデリング機能のために使用すべき、1つまたは複数の事前に定義されたテンプレートを生成し、またはそうでなければそれを入手し得る。コンテキストモデラ220が現在コーディングされている変換係数のi番目のビンのコンテキストモデリングのために使用し得る、事前に定義されたテンプレートの1つの非限定的な例が、図10に示されている。図10のテンプレート140などの事前に定義されたテンプレートは、8×8の変換ブロックのための対角方向の走査順序を定義し、ここで「L」は最後の有意な走査位置を表し、「x」は現在の走査位置を表し、「xi」はローカルテンプレート140によってカバーされる近隣を表す。xiに関して、「i」という値は0から4の範囲にあり、範囲の制約はi・[0, 4]として表される。本開示の1つまたは複数の態様によれば、コンテキストモデラ220は、現在復号されている変換係数の対応するi番目のビンのコンテキストモデリングのために、ローカルテンプレート140の中に位置する変換係数のi番目のビンを使用し得る。いくつかの実装形態によれば、コンテキストモデラ220は、複数のテンプレートを使用して、本開示の並列化されたビンコンテキストモデリングを実行し得る。一例では、テンプレートのサイズおよび/または形状は、(i)変換単位のサイズ、または(ii)モード、または(iii)現在の変換単位もしくは係数グループ(CG)内での現在の変換係数の位置という基準のうちの1つまたは複数に依存する。 For example, the context modeler 220 generates or otherwise generates one or more predefined templates to be used for the i th bin context modeling function described herein. Available. One non-limiting example of a predefined template that the context modeler 220 may use for context modeling of the i th bin of the currently coded transform coefficient is shown in FIG. A predefined template, such as template 140 in FIG. 10, defines a diagonal scan order for an 8 × 8 transform block, where “L” represents the last significant scan position, and “ “x” represents the current scan position and “x i ” represents the neighborhood covered by the local template 140. For x i , the value “i” ranges from 0 to 4, and the range constraint is expressed as i · [0, 4]. In accordance with one or more aspects of the present disclosure, the context modeler 220 may determine the transform coefficients located in the local template 140 for context modeling of the corresponding i th bin of the currently decoded transform coefficients. The i th bin can be used. According to some implementations, context modeler 220 may perform parallel bin context modeling of the present disclosure using multiple templates. In one example, the size and / or shape of the template is referred to as (i) the size of the transform unit, or (ii) the mode, or (iii) the position of the current transform coefficient within the current transform unit or coefficient group (CG). Depends on one or more of the criteria.

1つまたは複数の事前に定義されたテンプレートを使用してビン値のための以前にコーディングされたTUを横断することによって、コンテキストモデラ220は、本開示の技法を実施して、既存のCABAC技法を超える1つまたは複数の改善をもたらし得る。たとえば、図10のローカルテンプレート140などのTU横断テンプレートを使用することによって、コンテキストモデラ220は、異なる復号パスに関して横断方式を別々に決定する必要をなくすことができる。したがって、本開示のテンプレートベースの並列化されたコンテキスト選択技法を実施することによって、コンテキストモデラ220は、ピクチャの正確さを維持しながら、ビンの復号に関してスループットを向上させることができる。   By traversing previously coded TUs for bin values using one or more predefined templates, context modeler 220 implements the techniques of this disclosure to implement existing CABAC techniques. One or more improvements can be achieved. For example, by using a TU traversal template such as the local template 140 of FIG. 10, the context modeler 220 can eliminate the need to separately determine the traversal scheme for different decoding paths. Thus, by implementing the template-based parallel context selection technique of the present disclosure, the context modeler 220 can improve throughput with respect to bin decoding while maintaining picture accuracy.

別の例示的な実装形態によれば、コンテキストモデラ220は、現在コーディングされている変換係数の最初の「K」個のビンだけに、本開示の並列化されたコンテキストモデリング技法を適用することがあり、ここで「K」はMより小さく、Mは利用可能なビンインデックスの上限を表す。コンテキストモデラ220は、別のコンテキストモデリング技法を使用して、またはバイパスモードに従って、残りの(M+1-K)個のビンを復号し得る。   According to another exemplary implementation, the context modeler 220 may apply the parallel context modeling technique of this disclosure to only the first “K” bins of the currently coded transform coefficients. Yes, where “K” is less than M, where M represents the upper limit of available bin indexes. The context modeler 220 may decode the remaining (M + 1-K) bins using another context modeling technique or according to bypass mode.

別の例示的な実装形態によれば、コンテキストモデラ220は、現在復号されている変換係数の前の、現在の変換単位またはCG内の復号順序において連続する「N」個の変換係数として、以前にコーディングされた変換係数の世界を定義し得る。代替的に、コンテキストモデラ220は、Nを可変であるものとして決定し得る。一例では、コンテキストモデラ220は、現在の変換単位の中での現在復号されている変換係数の相対的な位置に応じて、Nの値を決定し得る。別の例では、コンテキストモデラ220は、変換単位のサイズに応じてNの値を決定し得る。   According to another exemplary implementation, the context modeler 220 may have previously used as the “N” transform coefficients consecutive in the current transform unit or decoding order in the CG before the currently decoded transform coefficients. The world of transform coefficients coded in can be defined. Alternatively, context modeler 220 may determine N as variable. In one example, context modeler 220 may determine the value of N as a function of the relative position of the currently decoded transform coefficient within the current transform unit. In another example, context modeler 220 may determine the value of N as a function of the size of the transform unit.

別の実装形態では、コンテキストモデラ220は、現在の変換単位またはCG内の現在の位置の近隣に位置する変換係数として、以前に復号された変換係数の世界を定義し得る。一例では、現在の位置の近隣は、現在の位置に直接隣り合う位置、または、現在の位置に直接隣り合うか現在の位置から離れているかのいずれかの位置に制約される。別の例では、近隣は、これらの位置を含み得るが、1つまたは複数の空間的に隣接する変換単位の中の位置を含むように拡大し得る。   In another implementation, context modeler 220 may define a previously decoded transform coefficient world as a transform coefficient that is located near the current transform unit or current position in the CG. In one example, the neighborhood of the current location is constrained to a location that is directly adjacent to the current location, or either directly adjacent to the current location or away from the current location. In another example, the neighborhood may include these locations, but may be expanded to include locations in one or more spatially adjacent transform units.

本開示の様々な態様によれば、コンテキストモデラ220は、1つまたは複数の以前にコーディングされた変換係数と関連付けられる値の関数として、ビンのコンテキストインデックスを定義し得る。たとえば、コンテキストモデラ220は、以前にコーディングされた変換係数のすべてのi番目のビン値の合計を生む関数を使用し得る。より具体的には、この例では、コンテキストモデラ220は、TU/CGのすべての以前に復号された変換係数の利用可能なi番目のビン値の値の加算を実行し得る。そして、コンテキストモデラ220は、現在コーディングされている変換係数のi番目のビンのためのコンテキストモデリングの間に、コンテキストインデックス(CtIdx)として得られた合計を使用し得る。   According to various aspects of the present disclosure, context modeler 220 may define a bin context index as a function of a value associated with one or more previously coded transform coefficients. For example, context modeler 220 may use a function that produces the sum of all i th bin values of previously coded transform coefficients. More specifically, in this example, context modeler 220 may perform an addition of the values of the available i th bin value of all previously decoded transform coefficients of TU / CG. The context modeler 220 may then use the sum obtained as the context index (CtIdx) during context modeling for the i th bin of the currently coded transform coefficient.

本開示のいくつかの態様によれば、コンテキストモデラ220は、異なるサイズの変換単位において、同じパスに対してはコンテキストインデックスの導出規則が変更されないままにすることができる。しかしながら、コンテキストモデラ220は、オフセットをコンテキストインデックスに適用して、現在コーディングされているビンのためのコンテキストモデリングを実行することができる。たとえば、コンテキストモデラ220は、2つの異なる変換サイズがコンテキストモデルの2つの集合を有すると決定し得る。そして、コンテキストモデラ220は、1つのそのような集合の中のコンテキストモデルの数として、オフセットを定義し得る。たとえば、TUサイズが事前に定義された次元M×Mの正方形より小さいとコンテキストモデラ220が決定する場合、コンテキストモデラ220は、各々のそのようなTU(M×Mより小さい)のサイズがコンテキストモデルの固有のそれぞれの集合を有すると決定し得る。逆に、エントロピー復号ユニット70は、M×M以上のサイズを有するすべてのTUがコンテキストモデルの同じ集合を有すると決定し得る。   According to some aspects of the present disclosure, the context modeler 220 may leave the context index derivation rules unchanged for the same path in different sized transform units. However, the context modeler 220 can apply the offset to the context index to perform context modeling for the currently coded bin. For example, the context modeler 220 may determine that two different transform sizes have two sets of context models. The context modeler 220 can then define the offset as the number of context models in one such set. For example, if the context modeler 220 determines that the TU size is less than a predefined dimension M × M square, the context modeler 220 determines that the size of each such TU (less than M × M) is the context model. Can be determined to have their own respective set. Conversely, entropy decoding unit 70 may determine that all TUs having a size greater than or equal to M × M have the same set of context models.

様々な使用事例の状況において、コンテキストモデラ220は、Mの値を16に設定し得る。より具体的には、これらの例では、現在コーディングされているTUのサイズが16×16の正方形より小さいとコンテキストモデラ220が決定する場合、コンテキストモデラ220は、現在コーディングされているTUがTUの特定のサイズに対応するコンテキストモデルの集合と関連付けられると決定し得る。逆に、現在コーディングされているTUが16×16以上のサイズを有するとエントロピー復号ユニット70が決定する場合、コンテキストモデラ220は、現在コーディングされているTUが、16×16以上のサイズを有するすべての他のTUとコンテキストモデルの同じ集合を共有すると決定し得る。いくつかの例では、コンテキストモデラ220は、TUサイズベースのコンテキストの選択を、ルーマブロックにのみ適用し得る。   In various use case situations, the context modeler 220 may set the value of M to 16. More specifically, in these examples, if the context modeler 220 determines that the size of the currently coded TU is smaller than a 16 × 16 square, the context modeler 220 determines that the currently coded TU is TU It can be determined that it is associated with a set of context models corresponding to a particular size. Conversely, if entropy decoding unit 70 determines that the currently coded TU has a size greater than or equal to 16 × 16, then context modeler 220 may determine that the current coded TU has a size greater than or equal to 16 × 16. It may be decided to share the same set of context models with other TUs. In some examples, the context modeler 220 may apply TU size based context selection only to luma blocks.

本開示のいくつかの態様によれば、コンテキストモデラ220は、変換サイズに基づいて係数グループ(CG)サイズを決定し得る。言い換えると、これらの態様によれば、CGサイズは変換サイズに依存する。代わりに、または加えて、コンテキストモデラ220は、コーディングモードに基づいてCGサイズを決定し得る。これらの例では、コンテキストモデラ220は、変換サイズおよび/またはコーディングモードの一方または両方に依存するものとして、CGサイズを決定し得る。代わりに、または加えて、コンテキストモデラ220は、変換行列に基づいてCGサイズを決定し得る。   According to some aspects of the present disclosure, context modeler 220 may determine a coefficient group (CG) size based on the transform size. In other words, according to these aspects, the CG size depends on the transform size. Alternatively or additionally, context modeler 220 may determine the CG size based on the coding mode. In these examples, context modeler 220 may determine the CG size as depending on one or both of the transform size and / or coding mode. Alternatively or additionally, context modeler 220 may determine the CG size based on the transformation matrix.

本開示のいくつかの態様によれば、コンテキストモデラ220は、変換バイパスモード(「変換スキップモード」とも呼ばれる)を使用して復号されるブロックにも、並列化されたコンテキストモデリング技法を適用し得る。変換バイパスモードは、ビットストリーム218が無損失で復号される場合などにおいてビデオエンコーダ30が復号の逆変換と逆量子化の動作をスキップし得る、コーディングモードを指す。したがって、本開示のいくつかの態様によれば、コンテキストモデラ220は、ビットストリーム218が無損失で符号化される事例において利益をもたらす可能性を与えるように、並列化されたコンテキスト選択技法を拡大し得る。   According to some aspects of the present disclosure, context modeler 220 may also apply parallelized context modeling techniques to blocks that are decoded using transform bypass mode (also referred to as “transform skip mode”). . Transform bypass mode refers to a coding mode in which video encoder 30 may skip decoding inverse transform and inverse quantization operations, such as when bitstream 218 is decoded losslessly. Thus, according to some aspects of the present disclosure, context modeler 220 extends parallelized context selection techniques to provide the potential to benefit in cases where bitstream 218 is losslessly encoded. Can do.

図8は、テーブルベースのバイナリ算術コーディングの例示的なプロセス150を示すフローチャートである。すなわち、図8は、通常コーディングモードを使用した単一のビン値(binVal)のための確率推定の更新プロセス(ステップ158および160についての灰色の影付きのボックスの中の)を含む、バイナリ算術符号化プロセスを示す。具体的には、図8のプロセス150は、通常コーディングモードを使用した所与のビン値binValのための、バイナリ算術符号化プロセスを示す。算術符号化エンジンの内部状態は、現在の間隔範囲Rおよび現在のコード間隔の基部(下端)Lという、2つの量によって特徴付けられる。しかしながら、(通常モードとバイパスモードの両方において)CABACエンジンにこれらのレジスタを記憶するために必要な精度は、それぞれ9ビットおよび10ビットまで低減され得る。確率状態インデックスσおよびMPSの値(σ%2)を有するコンテキストにおいて観測される所与のバイナリ値binValの符号化は、次のように4つの基本的なステップの列において実行される。   FIG. 8 is a flowchart illustrating an exemplary process 150 for table-based binary arithmetic coding. That is, FIG. 8 shows binary arithmetic, including the update process of probability estimates for a single bin value (binVal) using the normal coding mode (in the gray shaded boxes for steps 158 and 160). The encoding process is shown. Specifically, process 150 of FIG. 8 illustrates a binary arithmetic encoding process for a given bin value binVal using the normal coding mode. The internal state of the arithmetic coding engine is characterized by two quantities: the current interval range R and the base (lower end) L of the current code interval. However, the accuracy required to store these registers in the CABAC engine (in both normal mode and bypass mode) can be reduced to 9 bits and 10 bits, respectively. The encoding of a given binary value binVal observed in a context with a probability state index σ and a value of MPS (σ% 2) is performed in a sequence of four basic steps as follows.

プロセス150はステップ152において開始することができ、ステップ152において、ビデオコーディングデバイスは、所与の確率推定に従って現在の間隔を細分する。この間隔細分プロセスは、プロセス150のステップ152において示されるような3つの基本的な動作を伴う。まず、現在の間隔範囲Rは、4つのセルへの全体の範囲28≦R≦29の等分を使用して、量子化された値Q(R)によって近似される。しかし、対応する代表的な量子化された範囲値Q0、Q1、Q2、およびQ3をCABACエンジンにおいて明示的に使用する代わりに、Rは量子化器インデックスpによってアドレス指定されるだけであり、pはシフト演算とビットマスキング演算の組合せによって効率的に計算されることが可能であり、すなわち、
p = (R >> 6) & 3 (4.5)
Process 150 may begin at step 152, where the video coding device subdivides the current interval according to a given probability estimate. This interval subdivision process involves three basic operations as shown in step 152 of process 150. First, the current interval range R, using equal four entire range of the cell 2 8 ≦ R ≦ 2 9, is approximated by the quantization value Q (R). However, instead of explicitly using the corresponding representative quantized range values Q 0 , Q 1 , Q 2 , and Q 3 in the CABAC engine, R is only addressed by the quantizer index p And p can be efficiently calculated by a combination of shift operation and bit masking operation, i.e.
p = (R >> 6) & 3 (4.5)

次いで、このインデックスpおよび確率状態インデックスσは、図8に示されるように、2次元テーブルTabRangeLPSの中のエントリとして、(概略的な)LPS関連の部分間隔範囲RLPSを決定するために使用される。ここで、テーブルTabRangeLPSは、8ビット精度では、0≦(δ>> 1)≦63および0≦ρ≦3に対するpσ・Qρのすべての64×4個の事前に計算された積の値を含む。MPSの二重の部分間隔範囲を仮定すると、所与のビン値binValに対応する部分間隔は、プロセス150の判断ブロック94において選ばれる。binValがMPS値に等しい場合(判断ブロック154のNOの分岐)、ビデオコーディングデバイスは下側の部分間隔を選び得るので、Lは変更されない。そうではない場合(判断ブロック154のYESの分岐)、ビデオコーディングデバイスは、RLPSに等しい範囲を有する上側の部分間隔を選択し得る(156)。 This index p and the probability state index σ are then used as entries in the two-dimensional table TabRangeLPS to determine the (schematic) LPS-related partial interval range R LPS as shown in FIG. The Here, the table TabRangeLPS has all 64 × 4 pre-computed product values of p σ · Q ρ for 8 ≦ (δ >> 1) ≦ 63 and 0 ≦ ρ ≦ 3 in 8-bit precision including. Assuming an MPS double partial interval range, the partial interval corresponding to a given bin value binVal is selected in decision block 94 of process 150. If binVal is equal to the MPS value (NO branch of decision block 154), the video coding device may choose the lower partial interval, so L is not changed. If not (YES branch of decision block 154), the video coding device may select an upper partial interval having a range equal to R LPS (156).

ステップ158および160において、確率状態の更新は、ITU-T H.264、1.2.2.2項に記載されるように実行される(灰色の影付きのボックスを使用して示されている)。ステップ162は、レジスタLおよびRの再正規化(図1の「RenormE」ボックス)からなる。ステップ164は、プロセス150の終了を表す。   In steps 158 and 160, the probability state update is performed as described in ITU-T H.264, section 1.2.2.2 (shown using a gray shaded box). Step 162 consists of renormalizing the registers L and R (“RenormE” box in FIG. 1). Step 164 represents the end of process 150.

2次元テーブルTabRangeLPSは次のように定義される。
TabRangeLPS[64][4] =
{
{ 128, 176, 208, 240},
{ 128, 167, 197, 227},
{ 128, 158, 187, 216},
{ 123, 150, 178, 205},
{ 116, 142, 169, 195},
{ 111, 135, 160, 185},
{ 105, 128, 152, 175},
{ 100, 122, 144, 166},
{ 95, 116, 137, 158},
{ 90, 110, 130, 150},
{ 85, 104, 123, 142},
{ 81, 99, 117, 135},
{ 77, 94, 111, 128},
{ 73, 89, 105, 122},
{ 69, 85, 100, 116},
{ 66, 80, 95, 110},
{ 62, 76, 90, 104},
{ 59, 72, 86, 99},
{ 56, 69, 81, 94},
{ 53, 65, 77, 89},
{ 51, 62, 73, 85},
{ 48, 59, 69, 80},
{ 46, 56, 66, 76},
{ 43, 53, 63, 72},
{ 41, 50, 59, 69},
{ 39, 48, 56, 65},
{ 37, 45, 54, 62},
{ 35, 43, 51, 59},
{ 33, 41, 48, 56},
{ 32, 39, 46, 53},
{ 30, 37, 43, 50},
{ 29, 35, 41, 48},
{ 27, 33, 39, 45},
{ 26, 31, 37, 43},
{ 24, 30, 35, 41},
{ 23, 28, 33, 39},
{ 22, 27, 32, 37},
{ 21, 26, 30, 35},
{ 20, 24, 29, 33},
{ 19, 23, 27, 31},
{ 18, 22, 26, 30},
{ 17, 21, 25, 28},
{ 16, 20, 23, 27},
{ 15, 19, 22, 25},
{ 14, 18, 21, 24},
{ 14, 17, 20, 23},
{ 13, 16, 19, 22},
{ 12, 15, 18, 21},
{ 12, 14, 17, 20},
{ 11, 14, 16, 19},
{ 11, 13, 15, 18},
{ 10, 12, 15, 17},
{ 10, 12, 14, 16},
{ 9, 11, 13, 15},
{ 9, 11, 12, 14},
{ 8, 10, 12, 14},
{ 8, 9, 11, 13},
{ 7, 9, 11, 12},
{ 7, 9, 10, 12},
{ 7, 8, 10, 11},
{ 6, 8, 9, 11},
{ 6, 7, 9, 10},
{ 6, 7, 8, 9},
{ 2, 2, 2, 2}
};
The two-dimensional table TabRangeLPS is defined as follows.
TabRangeLPS [64] [4] =
{
{128, 176, 208, 240},
{128, 167, 197, 227},
{128, 158, 187, 216},
{123, 150, 178, 205},
{116, 142, 169, 195},
{111, 135, 160, 185},
{105, 128, 152, 175},
{100, 122, 144, 166},
{95, 116, 137, 158},
{90, 110, 130, 150},
{85, 104, 123, 142},
{81, 99, 117, 135},
{77, 94, 111, 128},
{73, 89, 105, 122},
{69, 85, 100, 116},
{66, 80, 95, 110},
{62, 76, 90, 104},
{59, 72, 86, 99},
{56, 69, 81, 94},
{53, 65, 77, 89},
{51, 62, 73, 85},
{48, 59, 69, 80},
{46, 56, 66, 76},
{43, 53, 63, 72},
{41, 50, 59, 69},
{39, 48, 56, 65},
{37, 45, 54, 62},
{35, 43, 51, 59},
{33, 41, 48, 56},
{32, 39, 46, 53},
{30, 37, 43, 50},
{29, 35, 41, 48},
{27, 33, 39, 45},
{26, 31, 37, 43},
{24, 30, 35, 41},
{23, 28, 33, 39},
{22, 27, 32, 37},
{21, 26, 30, 35},
{20, 24, 29, 33},
{19, 23, 27, 31},
{18, 22, 26, 30},
{17, 21, 25, 28},
{16, 20, 23, 27},
{15, 19, 22, 25},
{14, 18, 21, 24},
{14, 17, 20, 23},
{13, 16, 19, 22},
{12, 15, 18, 21},
{12, 14, 17, 20},
{11, 14, 16, 19},
{11, 13, 15, 18},
{10, 12, 15, 17},
{10, 12, 14, 16},
{9, 11, 13, 15},
{9, 11, 12, 14},
{8, 10, 12, 14},
{8, 9, 11, 13},
{7, 9, 11, 12},
{7, 9, 10, 12},
{7, 8, 10, 11},
{6, 8, 9, 11},
{6, 7, 9, 10},
{6, 7, 8, 9},
{2, 2, 2, 2}
};

復号プロセスは、HEVC規格のセクション9.3.4.3.2.2に記載されている。   The decryption process is described in section 9.3.4.3.2.2 of the HEVC standard.

図9は、残差4分木構造に基づく変換方式を示す概念図である。残差ブロックの様々な特性に適合するために、残差4分木(RQT)を使用する変換コーディング構造が、HEVCにおいて適用される。残差4分木構造は以下で説明される。追加の詳細は、www.hhi.fraunhofer.de/fields-of-competence/image-processing/researchgroups/image-video-coding/hevc-high-efficiency-video-coding/transform-coding-using-the-residual-quadtree-rqt.htmlに記載されており、そこで入手可能である。   FIG. 9 is a conceptual diagram showing a conversion method based on the residual quadtree structure. In order to adapt to various characteristics of the residual block, a transform coding structure using a residual quadtree (RQT) is applied in HEVC. The residual quadtree structure is described below. Additional details can be found at www.hhi.fraunhofer.de/fields-of-competence/image-processing/researchgroups/image-video-coding/hevc-high-efficiency-video-coding/transform-coding-using-the-residual It is described in -quadtree-rqt.html and is available there.

図9に示される残差4分木構造によれば、各ピクチャはコーディングツリー単位(CTU)に分割される。ピクチャのCTUは、特定のタイルまたはスライスのためのラスター走査順序でコーディング(たとえば、符号化および/または復号)される。CTUは、正方形のブロックであり、4分木すなわちコーディングツリーのルートを表す。CTUサイズは8×8から64×64にわたることがあり、幅および長さはルーマサンプルの単位で表される。64×64の次元が、HEVC準拠のコーディングデバイスによって一般に使用される。各CTUは、コーディング単位(CU)と呼ばれるより小さい正方形のブロックにさらに分割され得る。CTUがCUに(場合によっては再帰的に)分割された後で、各CUは、予測単位(PU)および変換単位(TU)にさらに分割される。PUおよびCUも正方形のフォームファクタを有する。TUへのCUの区分は、4分木の手法に基づいて再帰的に行われる。したがって、各CUの残差信号は、木構造、すなわち残差4分木(RQT)を使用してコーディングされる。RQTは、4×4から32×32までのTUサイズ(ルーマサンプルの単位で正方形の次元として表される)を許容する。   According to the residual quadtree structure shown in FIG. 9, each picture is divided into coding tree units (CTU). The CTU of a picture is coded (eg, encoded and / or decoded) in raster scan order for a particular tile or slice. A CTU is a square block and represents the root of a quadtree or coding tree. CTU sizes can range from 8x8 to 64x64, with width and length expressed in units of luma samples. 64 × 64 dimensions are commonly used by HEVC compliant coding devices. Each CTU may be further divided into smaller square blocks called coding units (CU). After the CTU is divided into CUs (possibly recursively), each CU is further divided into prediction units (PU) and transform units (TU). PU and CU also have a square form factor. The division of CUs into TUs is done recursively based on the quadtree approach. Thus, the residual signal for each CU is coded using a tree structure, ie, a residual quadtree (RQT). RQT allows TU sizes from 4x4 to 32x32 (expressed as square dimensions in luma sample units).

図9は、CUが10個のTUを含む例を示す。TUは文字aからjによりラベリングされており、各TUラベルは対応するブロック区分の内側に示されている。RQTの各ノードは変換単位(TU)である。個々のTUは、深度第一の木横断順序で処理される。図9に関する深度第一の木横断の結果が、アルファベットの順序に従って図9に示されている。より具体的には、図9は、深度第一の横断を用いた再帰的なZ走査の例を示す。図9に示される4分木手法は、残差信号の変化する空間周波数特性に対する変換の適応を可能にする。   FIG. 9 shows an example in which a CU includes 10 TUs. TUs are labeled with letters a through j, and each TU label is shown inside the corresponding block section. Each node of RQT is a conversion unit (TU). Individual TUs are processed in depth-first tree traversal order. The results of the depth first tree traversal with respect to FIG. 9 are shown in FIG. 9 in alphabetical order. More specifically, FIG. 9 shows an example of a recursive Z-scan using depth first traversal. The quadtree approach shown in FIG. 9 allows adaptation of the transform to the changing spatial frequency characteristics of the residual signal.

多くの例では、より大きい空間をサポートするより大きい変換ブロックサイズは、より良い周波数分解能を提供する。しかしながら、より小さい空間をサポートするより小さい変換ブロックサイズは、より良い空間分解能を提供する。これらの2つ(空間分解能および周波数分解能)のトレードオフは、エンコーダモードの決断として選択される。たとえば、エンコーダモードの決断は、レート歪み(RD)最適化技法に基づき得る。レート歪み最適化技法は、コーディングビットの加重和と再構築歪みとを計算する。たとえば、モード選択ユニット40は、モード選択の決断を、各コーディングモードに対するレート歪みコストに基づいたものにし得る。いくつかの例では、各々の利用可能なモードに対するレート歪みコストは、各コーディングモードと関連付けられる特定のRQT分割構造に相関し得る。RDコストベースの決断方式では、モード選択ユニットは、最良の利用可能なモードとして、最低の(または最小の)レート歪みコストを有するコーディングモードを選択し得る。   In many instances, a larger transform block size that supports a larger space provides better frequency resolution. However, smaller transform block sizes that support smaller spaces provide better spatial resolution. The trade-off between these two (spatial resolution and frequency resolution) is selected as the encoder mode decision. For example, the encoder mode decision may be based on a rate distortion (RD) optimization technique. The rate distortion optimization technique calculates a weighted sum of coding bits and a reconstruction distortion. For example, mode selection unit 40 may base the mode selection decision on the rate distortion cost for each coding mode. In some examples, the rate distortion cost for each available mode may be correlated to a particular RQT partition structure associated with each coding mode. In an RD cost based decision scheme, the mode selection unit may select the coding mode with the lowest (or lowest) rate distortion cost as the best available mode.

3つのパラメータが、RQT区分方式において定義される。パラメータは、木の最大深度、最小の許容される変換サイズ、および最大の許容される変換サイズである。HEVCのいくつかの態様によれば、最小変換サイズおよび最大変換サイズは、4×4のサンプルから32×32のサンプルまでの範囲内で変化することができる。4×4のサンプルから32×32のサンプルまでの範囲は、上で論じられたサポートされるブロック変換に対応する。RQTの最大の許容される深度は、RQT区分方式が生み出すことができるTUの数を制限または制約する。0と等しい最大深度は、各々の含まれるTUが最大の許容される変換サイズ、たとえば32×32に達した場合に、CTUがそれ以上分解され得ないことを意味する。   Three parameters are defined in the RQT partitioning scheme. The parameters are the maximum depth of the tree, the minimum allowable transform size, and the maximum allowable transform size. According to some aspects of HEVC, the minimum transform size and the maximum transform size can vary within a range from 4 × 4 samples to 32 × 32 samples. The range from 4x4 samples to 32x32 samples corresponds to the supported block transforms discussed above. The maximum allowable depth of the RQT limits or constrains the number of TUs that the RQT partitioning scheme can produce. A maximum depth equal to 0 means that the CTU cannot be further decomposed when each included TU reaches the maximum allowed transform size, eg, 32 × 32.

上で論じられたパラメータのすべてが相互作用し(たとえば、相乗的に使用され)、RQT構造に影響する。ルートCTUサイズが64×64であり、最大深度が0と等しく、最大変換サイズが32×32と等しい、使用事例の状況が以下で説明される。この場合、ビデオコーディングデバイスは、少なくとも一度CTUを区分する必要がある。CTUが区分されない場合、RQTは3つのパラメータごとに64×64のTUを生み出し、これは許容されない。ビデオエンコーダ20は、シーケンスパラメータセット(SPS)レベルで、ビットストリームにRQTパラメータ(最大RQT深度ならびに最小および最大の変換サイズに限定されないがそれらを含む)を含め得る。ビデオエンコーダ20は、イントラコーディングされたCUおよびインターコーディングされたCUに関して、RQT深度の異なる値を指定してシグナリングし得る。そして、ビデオデコーダ30は、受信されたビットストリームからRQTパラメータを復元し、シグナリングされたパラメータにおいて指定される制約を使用してRQT区分を実行し得る。   All of the parameters discussed above interact (eg, used synergistically) and affect the RQT structure. The use case situation where the root CTU size is 64 × 64, the maximum depth is equal to 0, and the maximum transform size is equal to 32 × 32 is described below. In this case, the video coding device needs to partition the CTU at least once. If the CTU is not partitioned, the RQT produces a 64x64 TU for every three parameters, which is not allowed. Video encoder 20 may include RQT parameters (including but not limited to maximum RQT depth and minimum and maximum transform sizes) in the bitstream at the sequence parameter set (SPS) level. Video encoder 20 may signal different values of RQT depth for intra-coded and inter-coded CUs. Video decoder 30 may then recover RQT parameters from the received bitstream and perform RQT partitioning using the constraints specified in the signaled parameters.

ビデオエンコーダ20および/またはビデオデコーダ30は、イントラ残差ブロックとインター残差ブロックの両方のために4分木変換を適用し得る。多くの例では、ビデオエンコーダ20および/またはビデオデコーダ30は、現在の残差4分木区分の同一のサイズのDCT-II変換を、残差ブロックのために適用し得る。しかしながら、現在の残差4分木ブロックが4×4であり、イントラ予測によって生成される場合、ビデオエンコーダ20および/またはビデオデコーダ30は、上で説明された4×4のDST-VII変換を適用し得る。HEVCにおいて、より大きいサイズの変換、たとえば64×64の変換は、主に利点が限られていることと、相対的により解像度が低いビデオに対して複雑さが相対的に大きいこととが原因で、採用されない。   Video encoder 20 and / or video decoder 30 may apply a quadtree transform for both intra residual blocks and inter residual blocks. In many examples, video encoder 20 and / or video decoder 30 may apply the same size DCT-II transform of the current residual quadtree partition for the residual block. However, if the current residual quadtree block is 4x4 and is generated by intra prediction, video encoder 20 and / or video decoder 30 may perform the 4x4 DST-VII transform described above. Applicable. In HEVC, larger size transforms, for example 64x64 transforms, are mainly due to limited advantages and relatively high complexity for relatively lower resolution videos. , Not adopted.

図10は、本明細書において説明されるコンテキストモデリング技法に関してビデオコーディングデバイスが使用し得る例示的なテンプレート(ローカルテンプレート140)を示す概念図である。現在の変換係数は「X」としてマークされ、5つの空間的な近隣は「Xi」としてマークされる(iは0から4の整数を表す)。条件のセットのいずれか1つが満たされる場合、ビデオコーディングデバイスは、コンテキストインデックスの導出プロセスにおいて利用不可能であり使用されないものとしてXiをマークし得る。条件のセットの中の第1の条件は、Xiの位置および現在の変換係数Xが同じ変換単位の中に位置しないというものである。条件のセットの中の第2の条件は、Xiの位置がピクチャの水平方向または垂直方向の境界の外側に位置するというものである。条件のセットの中の第3の条件は、変換係数Xiがまだコーディングされていないということである。マルチパスコーディングの場合、同じコーディングパスにおけるビンがコーディングされるときはいつでも、それらのビンがコンテキストインデックスの導出プロセスにおいて使用され得る。したがって、復号の観点からは、1つの変換係数を完全に復号することは必要ではない。 FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating an example template (local template 140) that a video coding device may use in connection with the context modeling techniques described herein. The current transform coefficient is marked as “X” and the five spatial neighbors are marked as “X i ” (i represents an integer from 0 to 4). If any one of the set of conditions is met, the video coding device may mark X i as unavailable and not used in the context index derivation process. The first condition in the set of conditions is that the position of X i and the current transform coefficient X are not located in the same transform unit. The second condition in the set of conditions is that the position of X i is located outside the horizontal or vertical boundary of the picture. The third condition in the set of conditions is that the transform coefficient X i has not yet been coded. For multi-pass coding, whenever bins in the same coding pass are coded, those bins can be used in the context index derivation process. Therefore, from the viewpoint of decoding, it is not necessary to completely decode one transform coefficient.

図11は、係数グループに基づく例示的な係数走査を示す概念図である。TUサイズとは無関係に、変換単位の残差は、重複しない係数グループ(CG)を用いてコーディングされ、各々がTUの4×4ブロックの係数を含む。たとえば、32×32のTUは、合計で64個のCGを有し、16×16のTUは、合計16個のCGを有する。TUの内部のCGは、ある事前に定義された走査順序に従ってコーディングされ得る。各CGをコーディングするときに、現在のCGの内部の係数は、4×4のブロックのある事前に定義された走査順序に従って走査され、コーディングされる。図11は、4個のCGを含む8×8のTUのための係数走査を示す。   FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an example coefficient scan based on coefficient groups. Regardless of the TU size, transform unit residuals are coded using non-overlapping coefficient groups (CG), each containing 4 × 4 blocks of coefficients of the TU. For example, a 32 × 32 TU has a total of 64 CGs, and a 16 × 16 TU has a total of 16 CGs. The CG inside the TU can be coded according to some predefined scan order. As each CG is coded, the coefficients within the current CG are scanned and coded according to a predefined scan order of 4 × 4 blocks. FIG. 11 shows a coefficient scan for an 8 × 8 TU containing 4 CGs.

シンタックス要素テーブルは次のように定義される。   The syntax element table is defined as follows:

色成分ごとに、ビデオエンコーダ20はまず、現在のTUが少なくとも1つの0ではない係数を有するかどうかを示すために、1つのフラグをシグナリングし得る。現在のTUの中に少なくとも1つの0ではない係数がある場合、ビデオエンコーダ20は、変換単位の左上の角に対する相対的な座標を用いて、TUの中の係数走査順序において最後の有意な係数の位置を明示的に符号化し得る。座標の垂直成分または水平成分は、そのプレフィックスおよびサフィックスによって表され、ここで、プレフィックスは切捨てライス(TR:truncated rice)を用いてバイナリ化され、サフィックスは固定長を用いてバイナリ化される。   For each color component, video encoder 20 may first signal a flag to indicate whether the current TU has at least one non-zero coefficient. If there is at least one non-zero coefficient in the current TU, video encoder 20 uses the coordinates relative to the upper left corner of the transform unit to use the last significant coefficient in the coefficient scan order in the TU. Can be explicitly encoded. The vertical or horizontal component of the coordinate is represented by its prefix and suffix, where the prefix is binarized using a truncated rice (TR) and the suffix is binarized using a fixed length.

セマンティクス Semantics

last_sig_coeff_x_prefixは、変換ブロック内の走査順序において最後の有意な係数の列の位置のプレフィックスを指定する。last_sig_coeff_x_prefixの値は、両端を含めて0から(log2TrafoSize << 1) - 1までの範囲内にある必要がある。   last_sig_coeff_x_prefix specifies the prefix of the position of the last significant coefficient column in the scan order in the transform block. The value of last_sig_coeff_x_prefix must be in the range from 0 to (log2TrafoSize << 1)-1 including both ends.

last_sig_coeff_y_prefixは、変換ブロック内の走査順序において最後の有意な係数の行の位置のプレフィックスを指定する。last_sig_coeff_y_prefixの値は、両端を含めて0から(log2TrafoSize << 1) - 1までの範囲内にある必要がある。   last_sig_coeff_y_prefix specifies the prefix of the last significant coefficient row position in the scan order within the transform block. The value of last_sig_coeff_y_prefix must be in the range from 0 to (log2TrafoSize << 1)-1 including both ends.

last_sig_coeff_x_suffixは、変換ブロック内の走査順序において最後の有意な係数の列の位置のサフィックスを指定する。last_sig_coeff_x_suffixの値は、両端を含めて0から(1 << ((last_sig_coeff_x_prefix >> 1) - 1)) - 1までの範囲内にある必要がある。   last_sig_coeff_x_suffix specifies the suffix of the position of the last significant coefficient column in the scan order in the transform block. The value of last_sig_coeff_x_suffix must be in the range from 0 to (1 << ((last_sig_coeff_x_prefix >> 1)-1))-1 including both ends.

変換ブロック内の走査順序において最後の有意な係数の列の位置LastSignificantCoeffXは、次のように導出される。
- last_sig_coeff_x_suffixが存在しない場合には、次があてはまる。
LastSignificantCoeffX = last_sig_coeff_x_prefix
- そうではない(last_sig_coeff_x_suffixが存在する)場合には、次があてはまる。
LastSignificantCoeffX = (1 << ((last_sig_coeff_x_prefix >> 1) - 1)) * (2 + (last_sig_coeff_x_prefix & 1)) + last_sig_coeff_x_suffix
The last significant coefficient column position LastSignificantCoeffX in the scan order within the transform block is derived as follows.
-If last_sig_coeff_x_suffix does not exist, the following applies:
LastSignificantCoeffX = last_sig_coeff_x_prefix
-Otherwise (last_sig_coeff_x_suffix exists), the following applies:
LastSignificantCoeffX = (1 << ((last_sig_coeff_x_prefix >> 1)-1)) * (2 + (last_sig_coeff_x_prefix & 1)) + last_sig_coeff_x_suffix

last_sig_coeff_y_suffixは、変換ブロック内の走査順序において最後の有意な係数の行の位置のサフィックスを指定する。last_sig_coeff_y_suffixの値は、両端を含めて0から(1 << ((last_sig_coeff_y_prefix >> 1) - 1)) - 1までの範囲内にある必要がある。   last_sig_coeff_y_suffix specifies the suffix of the last significant coefficient row position in the scan order within the transform block. The value of last_sig_coeff_y_suffix must be in the range from 0 to (1 << ((last_sig_coeff_y_prefix >> 1)-1))-1 including both ends.

変換ブロック内の走査順序において最後の有意な係数の行の位置LastSignificantCoeffYは、次のように導出される。
- last_sig_coeff_y_suffixが存在しない場合には、次があてはまる。
LastSignificantCoeffY = last_sig_coeff_y_prefix
- そうではない(last_sig_coeff_y_suffixが存在する)場合には、次があてはまる。
LastSignificantCoeffY = (1 << ((last_sig_coeff_y_prefix >> 1) - 1)) * (2 + (last_sig_coeff_y_prefix & 1)) + last_sig_coeff_y_suffix
The last significant coefficient row position LastSignificantCoeffY in the scan order in the transform block is derived as follows.
-If last_sig_coeff_y_suffix does not exist, the following applies:
LastSignificantCoeffY = last_sig_coeff_y_prefix
-Otherwise (last_sig_coeff_y_suffix exists), the following applies:
LastSignificantCoeffY = (1 << ((last_sig_coeff_y_prefix >> 1)-1)) * (2 + (last_sig_coeff_y_prefix & 1)) + last_sig_coeff_y_suffix

scanIdxが2と等しいとき、座標は次のように交換される。
(LastSignificantCoeffX, LastSignificantCoeffY)=Swap(LastSignificantCoeffX, LastSignificantCoeffY)
When scanIdx is equal to 2, the coordinates are exchanged as follows:
(LastSignificantCoeffX, LastSignificantCoeffY) = Swap (LastSignificantCoeffX, LastSignificantCoeffY)

コーディングされたそのような位置およびCGの係数走査順序も用いて、最後のCG (走査順序において)を除くCGが0ではない係数を含むかどうかを示す1つのフラグが、それらのCGのためにさらにシグナリングされる。   Using such coded positions and the coefficient scan order of CGs, one flag indicating whether the CG except for the last CG (in scan order) contains a non-zero coefficient is for those CGs Further signaled.

CGフラグのコンテキストモデリング。1つのCGが0ではない係数を有するかどうか、すなわちCGフラグ(HEVC規格におけるcoded_sub_block_flag)をコーディングするとき、隣接するCGの情報がコンテキストを構築するために利用される。より具体的には、CGフラグをコーディングするためのコンテキストの選択が次のように定義される。
(右CG利用可能&&右CGのフラグが1に等しい)||(下CG利用可能&&下CGのフラグが1に等しい)
CG flag context modeling. Whether one CG has a non-zero coefficient, that is, when coding a CG flag (coded_sub_block_flag in the HEVC standard), information on adjacent CGs is used to construct a context. More specifically, the context selection for coding the CG flag is defined as follows.
(Right CG available && right CG flag equals 1) || (Low CG available && lower CG flag equals 1)

ここで、右および下のCGは、現在のCGに近い2つの隣接するCGである。たとえば、図11では、左上の4×4のブロックを符号化するとき、ビデオエンコーダ20は、右のCGを右上の4×4のブロックとして定義することができ、下のCGが左下の4×4のブロックとして定義される。クロマおよびルーマは、コンテキストモデルの様々な集合を、ただし様々な集合のうちの1つを選択するための同じ規則とともに、使用する。コンテキストインデックスのインクリメントの導出の詳細は、HEVCの9.3.4.2.4において見出され得る。   Here, the right and bottom CGs are two adjacent CGs close to the current CG. For example, in FIG. 11, when encoding the upper left 4 × 4 block, video encoder 20 may define the right CG as the upper right 4 × 4 block, while the lower CG is the lower left 4 × 4 Defined as 4 blocks. Chroma and luma use different sets of context models, but with the same rules for selecting one of the various sets. Details of derivation of the context index increment can be found in HEVC 9.4.3.4.4.

1つのCG内での変換係数コーディング: 0ではない係数を含み得るCGに対して、ビデオエンコーダ20はさらに、事前に定義された4×4の係数走査順序に従って、各係数に対して、有意性フラグ(significant_flag)、係数の絶対値(coeff_abs_level_greater1_flag、coeff_abs_level_greater2_flag、およびcoeff_abs_level_remainingを含む)、および符号情報(coeff_sign_flag)を符号化する(かつビデオデコーダ30はそれらをさらに復号する)ことができる。変換係数レベルのコーディング(たとえば、符号化および/または復号)は、複数の走査パスに分離される。   Transform coefficient coding within one CG: For CGs that may contain non-zero coefficients, video encoder 20 further determines the significance for each coefficient according to a predefined 4x4 coefficient scan order. The flag (significant_flag), the absolute value of the coefficient (including coeff_abs_level_greater1_flag, coeff_abs_level_greater2_flag, and coeff_abs_level_remaining), and the code information (coeff_sign_flag) can be encoded (and the video decoder 30 further decodes them). Transform coefficient level coding (eg, encoding and / or decoding) is separated into multiple scan passes.

第1のビンのコーディングの第1のパス:このパスにおいて、1つのCG内の各位置における変換係数のすべての第1のビン(またはビンインデックス0、bin0)が、特定の変換係数が0に等しいことが導かれ得ることを除き、コーディングされる。変数sigCtxは、現在のTUの左上の位置に対する現在の位置、色成分インデックスcIdx、変換ブロックサイズ、およびシンタックス要素coded_sub_block_flagの以前に復号されたビンに依存する。異なる規則がTUサイズに応じて適用される。コンテキストインデックスのインクリメントの選択の例示的な詳細がHEVCの9.3.4.2.5において定義される。   First pass coding first bin: In this pass, all the first bins (or bin index 0, bin0) of the transform coefficients at each position in one CG are set to a specific transform coefficient of 0. Coded except that equality can be derived. The variable sigCtx depends on the current position relative to the upper left position of the current TU, the color component index cIdx, the transform block size, and the previously decoded bin of the syntax element coded_sub_block_flag. Different rules apply depending on the TU size. Exemplary details of the choice of context index increment are defined in HEVC 9.4.3.2.5.

第2のビンのコーディングの第2のパス:coeff_abs_level_greater1_flagsのコーディングがこのパスにおいて適用される。コンテキストモデリングは、色成分インデックス、現在のサブブロック走査インデックス、および現在のサブブロック内の現在の係数走査インデックスに依存する。コンテキストインデックスのインクリメントの選択の例示的な詳細がHEVCの9.3.4.2.6において定義される。   Second pass of coding of the second bin: Coeff_abs_level_greater1_flags coding is applied in this pass. Context modeling relies on the color component index, the current sub-block scan index, and the current coefficient scan index within the current sub-block. Exemplary details of the context index increment selection are defined in HEVC 9.4.3.2.6.

第3のビンのコーディングの第3のパス:coeff_abs_level_greater2_flagsのコーディングがこのパスにおいて適用される。コンテキストモデリングは、coeff_abs_level_greater1_flagsによって使用されるものと同様である。コンテキストインデックスのインクリメントの選択の例示的な詳細がHEVCの9.3.4.2.7において定義される。スループットを改善するために、第2および第3のパスはCGの中のすべての係数を処理しないことがある。CGの中の最初の8個のcoeff_abs_level_greater1_flagsは、通常モードでコーディングされる。その後、値は、シンタックスcoeff_abs_level_remainingによって第5のパスにおいてバイパスモードでコーディングされるままにされる。同様に、1より大きい大きさを有するCGの中の第1の係数に対するcoeff_abs_level_greater2_flagsだけがコーディングされる。CGの1より大きい大きさを有する係数の残りは、coeff_abs_level_remainingを使用して値をコーディングする。この方法は、係数レベルに対する通常のビンの数を、CGごとに9個という最大値、すなわちcoeff_abs_level_greater1_flagsに対して8個およびcoeff_abs_level_greater2_flagsに対して1個に限定する。   Third pass coding for third bin: Coeff_abs_level_greater2_flags coding is applied in this pass. Context modeling is similar to that used by coeff_abs_level_greater1_flags. Exemplary details of the context index increment selection are defined in HEVC 9.4.3.2.7. In order to improve throughput, the second and third passes may not process all the coefficients in the CG. The first 8 coeff_abs_level_greater1_flags in the CG are coded in the normal mode. The value is then left coded in bypass mode in the fifth pass with the syntax coeff_abs_level_remaining. Similarly, only coeff_abs_level_greater2_flags for the first coefficient in the CG having a magnitude greater than 1 is coded. The rest of the coefficients having a magnitude greater than 1 of CG code the value using coeff_abs_level_remaining. This method limits the number of normal bins for coefficient levels to a maximum of 9 per CG, ie 8 for coeff_abs_level_greater1_flags and 1 for coeff_abs_level_greater2_flags.

符号情報の第4のパス:HEVCのいくつかの例では、各々の0ではない係数の符号は、バイパスモードで第4の走査パスにおいてコーディングされる。各CGに対して、基準に応じて、(逆方向の走査順序において)最後の0ではない係数の符号を符号化することは、符号データ隠匿(SDH:sign data hidding)を使用するときには単純に省略される。代わりに、符号の値は、事前に定義された取り決めを使用してCGのレベルの合計のパリティに埋め込まれ、すなわち偶数は「+」に対応し奇数は「-」に対応する。SDHを使用するための基準は、CGの最初の0ではない係数と最後の0ではない係数との間の走査順序における距離である。この距離が4以上である場合、SDHが使用される。4という値は、HEVCテストシーケンスに対して最大の利得をもたらすので、選ばれた。   Fourth pass of sign information: In some examples of HEVC, the sign of each non-zero coefficient is coded in the fourth scan pass in bypass mode. For each CG, depending on the criteria, encoding the last non-zero coefficient sign (in reverse scanning order) is simply when using sign data hidding (SDH) Omitted. Instead, the value of the sign is embedded in the total parity of the CG level using a pre-defined convention, ie even numbers correspond to “+” and odd numbers correspond to “−”. The criterion for using SDH is the distance in scan order between the first non-zero coefficient and the last non-zero coefficient of CG. If this distance is greater than 4, SDH is used. A value of 4 was chosen because it provides the greatest gain for the HEVC test sequence.

残りのビンの最後のパス:残りのビンはさらなる走査パスにおいてコーディングされる。係数のbaseLevelが次のように定義されるようにする。
baseLevel = significant_flag + coeff_abs_level_greater1_flag+ coeff_abs_level_greater2_flag
Last pass of remaining bins: The remaining bins are coded in a further scan pass. The base level of the coefficient is defined as follows:
baseLevel = significant_flag + coeff_abs_level_greater1_flag + coeff_abs_level_greater2_flag

ここで、フラグは0または1という値を有し、存在しない場合0であると推測される。次いで、係数の絶対値が次のように定義される。
absCoeffLevel = baseLevel + coeff_abs_level_remaining
Here, the flag has a value of 0 or 1, and is assumed to be 0 if it does not exist. The absolute value of the coefficient is then defined as follows:
absCoeffLevel = baseLevel + coeff_abs_level_remaining

Riceパラメータは、各CGの初めに0に設定され、パラメータの以前の値および現在の絶対的なレベルに応じて次のように条件的に更新される。
absCoeffLevel > 3×2mである場合、m= min(4,m + 1)
The Rice parameter is set to 0 at the beginning of each CG and is conditionally updated as follows depending on the previous value of the parameter and the current absolute level.
If absCoeffLevel> 3 × 2m, m = min (4, m + 1)

シンタックス要素coeff_abs_level_remainingは、バイパスモードでコーディングされ得る。加えて、HEVCのいくつかの例は、小さい値に対してゴロムライス符号を利用し、より大きい値に対しては指数ゴロム符号に切り替える。コード間の遷移点は通常、単項符号の長さが4に等しいときである。パラメータ更新プロセスは、大きい値が分布において観測されるときに係数の統計にバイナリ化が適合することを可能にする。   The syntax element coeff_abs_level_remaining may be coded in bypass mode. In addition, some examples of HEVC use Golomb-Rice codes for small values and switch to exponential Golomb codes for larger values. The transition point between codes is usually when the length of the unary code is equal to 4. The parameter update process allows binarization to fit coefficient statistics when large values are observed in the distribution.

inter_pred_idcのコンテキストモデリング。inter_pred_idcは、list0、list1、または双予測が現在の予測単位のために使用されるかどうかを指定する。シンタックス要素は最大で2つのビンを有し、これらの両方がCABACコンテキストコーディングされる。バイナリ化されたビンストリングは次のように定義される。   Context modeling for inter_pred_idc. inter_pred_idc specifies whether list0, list1, or bi-prediction is used for the current prediction unit. The syntax element has a maximum of two bins, both of which are CABAC context coded. The binarized bin string is defined as follows:

ここで、nPbWおよびnPbHはそれぞれ、現在のルーマ予測ブロックの幅および高さを表す。 Here, nPbW and nPbH represent the width and height of the current luma prediction block, respectively.

各々のインターコーディングされるスライス、たとえばPスライスまたはBスライスに対して、コンテキスト選択は次の規則に基づく。   For each intercoded slice, eg, P slice or B slice, context selection is based on the following rules:

合計(nPbW+nPbH)が12に等しくない場合、第1のビンは4つのコンテキストを使用してコーディングされ、第2のビンは1つのコンテキストを用いてコーディングされる。第1のビンのコンテキスト選択は、現在のCU深度に従う。HEVCでは、CU深度は両端を含めて0から3の範囲の中にある。両端を含む0から3の範囲は[0, 3]として表され得る。   If the sum (nPbW + nPbH) is not equal to 12, the first bin is coded using four contexts and the second bin is coded using one context. The context selection of the first bin follows the current CU depth. In HEVC, the CU depth is in the range of 0 to 3 including both ends. A range from 0 to 3 including both ends may be represented as [0, 3].

JCTVC-H0228(T. Nguyen、D. Marpe、T. Wiegand、「Non-CE11: Proposed Cleanup for Transform Coefficient Coding」、JCTVC-H0228、第8回会合:サンノゼ、カリフォルニア州、米国、2012年2月1日〜10日)において、一走査パスのコーディングが提案された。提案された一走査パスによれば、変換係数レベルについてのすべての情報が、HEVCにおけるような複数パスのコーディングの代わりに、単一のステップにおいてコーディングされる。各走査位置に対して、HEVCの現在の設計においてbin0(ビンストリングの最初のビン、gnificant_coeff_flagまたはcoeff_abs_greater0_flagとも呼ばれる)に対して行われるように、ローカルテンプレートによってカバーされる近隣が評価される。この評価から、残りの絶対値の適応的なバイナリ化を制御するコンテキストモデルおよびRiceパラメータが導出される。より具体的には、bin0、bin1、bin2、およびRiceパラメータのためのコンテキストモデルはすべて、ローカルテンプレートに位置する変換係数の大きさに基づいて選択される(bin1およびbin2はcoeff_abs_greater1_flagおよびcoeff_abs_greater2_flagとも呼ばれる)。   JCTVC-H0228 (T. Nguyen, D. Marpe, T. Wiegand, `` Non-CE11: Proposed Cleanup for Transform Coefficient Coding '', JCTVC-H0228, 8th meeting: San Jose, California, USA, February 1, 2012 1 to 10 days), one scan pass coding was proposed. According to the proposed single scan pass, all information about transform coefficient levels is coded in a single step instead of multiple pass coding as in HEVC. For each scan position, the neighborhood covered by the local template is evaluated, as is done for bin0 (also called the first bin of the bin string, also known as gnificant_coeff_flag or coeff_abs_greater0_flag) in the current design of HEVC. From this evaluation, a context model and Rice parameters are derived that control the adaptive binarization of the remaining absolute values. More specifically, the context models for bin0, bin1, bin2, and Rice parameters are all selected based on the magnitude of the transform coefficient located in the local template (bin1 and bin2 are also called coeff_abs_greater1_flag and coeff_abs_greater2_flag) .

ローカルテンプレート140の例は、対角方向の走査を用いて8×8の変換ブロックに対して図10において与えられ、Lは最後の有意な走査位置を表し、xは現在の走査位置を表し、i∈[0, 4]であるxiはローカルテンプレートによってカバーされる近隣を表す。 An example of a local template 140 is given in FIG. 10 for an 8 × 8 transform block using diagonal scanning, where L represents the last significant scanning position, x represents the current scanning position, x i with i∈ [0, 4] represents the neighborhood covered by the local template.

近隣の絶対値の合計を示すsum_absolute_level、および各レベルの絶対値の合計から1を引いたものを示すsum_absolute_levelMinus1が、bin0、bin1、bin2のためのコンテキストインデックスを導出するために、およびRiceパラメータrを決定するために使用される。   Sum_absolute_level, which indicates the sum of absolute values of neighbors, and sum_absolute_levelMinus1, which indicates the sum of the absolute values of each level minus one, to derive the context index for bin0, bin1, bin2, and the Rice parameter r Used to determine.

bin0に対して、ローカルテンプレートの評価から得られるsum_absolute_levelは、5というカットオフ値を有するコンテキストモデルインデックスに直接マッピングされる。同じ規則は、sum_absolute_levelMinus1および4というカットオフ値を使用することによって、bin1およびbin2のコンテキストモデルインデックスの計算に適用される。この導出規則は以下で要約されており、c0はbin0のためのコンテキストモデルインデックスを表し、c1はbin1のためのコンテキストモデルインデックスを表し、c2はbin2のためのコンテキストモデルインデックスを表し、
c0 = min(sum_absolute_level, 5)
c1 = min(sum_absolute_levelMinus1, 4) + 1 (6)
c2 = min(sum_absolute_levelMinus1, 4) + 1
For bin0, the sum_absolute_level obtained from the local template evaluation is directly mapped to a context model index with a cutoff value of 5. The same rule applies to the calculation of the context model index for bin1 and bin2 by using a cut-off value of sum_absolute_levelMinus1 and 4. This derivation rule is summarized below, where c 0 represents the context model index for bin0, c 1 represents the context model index for bin1, c 2 represents the context model index for bin2,
c 0 = min (sum_absolute_level, 5)
c 1 = min (sum_absolute_levelMinus1, 4) + 1 (6)
c 2 = min (sum_absolute_levelMinus1, 4) + 1

図12は、ビン導出の例を示す概念図である。bin1およびbin2に対する導出規則は同じである。次に、ルーマ成分に対して、追加のオフセットが、ルーマ変換レベルのbin0、bin1、およびbin2に対して計算される。追加のコンテキストインデックス(すなわち、オフセット)は、現在の走査位置の場所に依存する。図12は、このプロセスの例を示す。具体的には、図12は、(a)ルーマbin0に対する、(b)ルーマbin1およびbin2(順方向の走査順序における最後の係数ではない)に対する、1つのTU内の異なる領域のコンテキストインデックス範囲を示す。   FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating an example of bin derivation. The derivation rules for bin1 and bin2 are the same. Next, for the luma component, additional offsets are calculated for luma transform levels bin0, bin1, and bin2. The additional context index (ie, offset) depends on the location of the current scan position. FIG. 12 shows an example of this process. Specifically, FIG. 12 shows the context index ranges of different regions in one TU for (a) luma bin0, (b) luma bin1 and bin2 (not the last coefficients in the forward scan order). Show.

まとめると、全体の概念が以下の式に要約され、xは現在の走査位置の変換ブロックの内部の水平方向の空間的な場所を表し、yは垂直方向の空間的な場所を表し、cIdxは0を有する現在の平面タイプがルーマを表すことを表す。加えて、異なる位置に対するコンテキストインデックスの範囲が図13にマークされている。   In summary, the overall concept is summarized in the following equation, where x represents the horizontal spatial location inside the transform block for the current scan position, y represents the vertical spatial location, and cIdx is Indicates that the current plane type with 0 represents luma. In addition, context index ranges for different locations are marked in FIG.

上で示されたように、c1に対する式はc2に対する式と同じである。bin1およびbin2に対する同じコンテキストモデルインデックスに加えて、bin1およびbin2のコーディングのために同じコンテキストモデルが使用される。さらに、コーディング順序の最初の走査位置(すなわち、最後の有意な走査位置)に対して、bin1およびbin2のために別々のコンテキストモデルが使用される。最初のビンインデックス(bin0)が最後の有意な走査位置のために推測される。この別々のコンテキストモデルは、コンテキストモデル選択方式によって再び選択されることは決してなく、c1=0として割り当てられる。コンテキストモデルの総数は以下のテーブルにおいて集計される。 As indicated above, the expression for c 1 is the same as the expression for c 2. In addition to the same context model index for bin1 and bin2, the same context model is used for coding bin1 and bin2. In addition, separate context models are used for bin1 and bin2 for the first scan position in the coding order (ie, the last significant scan position). The first bin index (bin0) is inferred for the last significant scan position. This separate context model is never selected again by the context model selection scheme and is assigned as c 1 = 0. The total number of context models is tabulated in the following table.

Riceパラメータrは次のように導出される。各走査位置に対して、このパラメータは0に設定される。次いで、sum_absolute_levelMinus1が閾値の集合tR = {3, 9, 21}と比較される。言い換えると、sum_absolute_levelMinus1が第1の間隔に入る場合、Riceパラメータは0であり、sum_absolute_levelMinus1が第2の間隔に入る場合、1であり、以下同様である。Riceパラメータrの導出は次のように要約される。 Rice parameter r is derived as follows. This parameter is set to 0 for each scan position. Then, sum_absolute_levelMinus1 is compared with the threshold set t R = {3, 9, 21}. In other words, if sum_absolute_levelMinus1 falls within the first interval, the Rice parameter is 0, if sum_absolute_levelMinus1 falls within the second interval, it is 1, and so on. The derivation of the Rice parameter r is summarized as follows.

図13は、異なるルーマビンに対する、TU内の異なる位置のためのコンテキストインデックスの範囲を示す概念図である。図13の例では、左側のブロックは、ルーマbin0のためのTU内の異なる領域に対するコンテキストインデックス範囲を示す。右側のブロックは、ルーマbin1およびbin2のためのTU内の異なる領域に対するコンテキストインデックス範囲を示す。特定の位置は図13のルーマビン内の数字を使用して呼び出され、異なる領域は影付きを使用して区別される。   FIG. 13 is a conceptual diagram showing the range of context indexes for different positions in the TU for different luma bins. In the example of FIG. 13, the left block shows the context index ranges for different regions in the TU for luma bin0. The right block shows the context index ranges for different regions in the TU for luma bin1 and bin2. Specific locations are called using numbers in the lumabin of FIG. 13, and different areas are distinguished using shaded.

1つまたは複数の裏では、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として実装され得る。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、またはコンピュータ可読媒体を介して送信されることがあり、かつハードウェアに基づく処理ユニットによって実行されることがある。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、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一般に、(1)非一時的である有形コンピュータ可読記憶媒体、または(2)信号もしく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、本開示において説明される技法の実施のための命令、コードおよび/もしく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。   Under one or more, the functions described may be implemented as hardware, software, firmware, or any combination thereof. If implemented in software, the functions may be stored on or transmitted over as one or more instructions or code on a computer-readable medium and are a hardware-based processing unit May be executed by. The computer-readable medium is a computer-readable storage medium corresponding to a tangible medium such as a data storage medium, or communication including any medium that enables transfer of a computer program from one place to another, eg, according to a communication protocol. Media may be included. In this manner, computer-readable media generally may correspond to (1) tangible computer-readable storage media which is non-transitory or (2) a communication medium such as a signal or carrier wave. A data storage medium may be any available that can be accessed by one or more computers or one or more processors to retrieve instructions, code and / or data structures for implementation of the techniques described in this disclosure. Medium. The computer program product may include a computer readable medium.

図14は、ビデオコーディングデバイスまたはその様々な構成要素が、本開示のコンテキストモデリング技法のうちの1つまたは複数を実施するために実行し得る、例示的なプロセス300を示す。プロセス300は様々なデバイスによって実行され得るが、本明細書では、プロセス300はビデオデコーダ30に関して説明される。プロセス300は、ビデオデコーダ30が第1のTUをコーディング(たとえば、復号)するときに開始し得る(302)。そして、ビデオデコーダ30は、第2のTUをコーディングする第1のパスを開始し得る(304)。したがって、第1のTUは、第2のTUに関して以前にコーディングされたブロックを表す。   FIG. 14 illustrates an example process 300 that a video coding device or its various components may perform to implement one or more of the context modeling techniques of this disclosure. Although process 300 may be performed by various devices, process 300 is described herein with respect to video decoder 30. Process 300 may begin when video decoder 30 codes (eg, decodes) a first TU (302). Video decoder 30 may then initiate a first pass coding the second TU (304). Thus, the first TU represents a previously coded block with respect to the second TU.

ビデオデコーダ30は、コーディングの第1のパス内で、第1のTUのi番目のビンを使用して第2のTUのすべてのi番目のビンをコーディングし得る(306)。たとえば、ビデオデコーダ30は、第2のTUのためのマルチパス復号プロセスの第1のパスの間に、第1のTUのbin0を使用して、第2のTUのすべての変換係数のそれぞれのi番目のビンのためのコンテキストインデックスを選択し得る。このようにして、ビデオデコーダ30は、以前にコーディングされたブロックのビンを使用して現在コーディングされているTUのすべての変換係数のすべてのi番目のビンのためのコンテキスト選択を完了することによって、本開示のコンテキストモデリング技法を実施して並列化を改善し得る。   Video decoder 30 may code all i th bins of the second TU using the i th bin of the first TU within the first pass of coding (306). For example, the video decoder 30 uses bin0 of the first TU during the first pass of the multi-pass decoding process for the second TU and uses each of all transform coefficients of the second TU. A context index for the i th bin may be selected. In this way, video decoder 30 uses the previously coded block bins to complete the context selection for all i th bins of all transform coefficients of the currently coded TU. The context modeling techniques of this disclosure may be implemented to improve parallelism.

このようにして、ビデオデコーダ30は、ビデオデータを記憶するように構成されたメモリと、1つまたは複数のプロセッサとを含む、ビデオコーディングデバイスの例を表す。プロセッサは、現在の変換係数のシンタックス要素の値の複数のビンの各々に対して、1つまたは複数の以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値のそれぞれの対応するビンを使用してコンテキストを決定するように構成され得る。コンテキストを決定するために、1つまたは複数のプロセッサは、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのコンテキストを、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用して決定するように構成され、iが非負の整数を備え、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用するために、1つまたは複数のプロセッサは、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのみを使用し、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の他のビンを使用しないように構成される。プロセッサはさらに、決定されたコンテキストを使用して、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンをCABACコーディング(たとえば、CABAC復号)するように構成される。   In this manner, video decoder 30 represents an example of a video coding device that includes a memory configured to store video data and one or more processors. The processor uses each corresponding bin of one or more previously coded transform coefficient syntax element values for each of the plurality of bins of current transform coefficient syntax element values. Can be configured to determine the context. To determine the context, the one or more processors correspond to the i-th bin context of the current transform coefficient syntax element value, corresponding to the previously coded transform coefficient syntax element value. 1 to use the i th bin to be determined using the i th bin, where i is a non-negative integer, and the value of the syntax element of the previously coded transform coefficient One or more processors use only the i th bin of the previously coded transform coefficient syntax element value and no other bins of the previously coded transform coefficient syntax element value Configured as follows. The processor is further configured to CABAC code (eg, CABAC decoding) the i th bin of the current transform coefficient syntax element value using the determined context.

いくつかの例では、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストを決定するために、1つまたは複数のプロセッサは、現在の変換係数をCABAC復号するために使用されるべき1つまたは複数の隣接する変換係数を特定するテンプレートを使用して、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストを決定するように構成される。いくつかの例では、1つまたは複数のプロセッサはさらに、現在の変換係数を含む変換単位のサイズ、変換単位を含むコーディング単位と関連付けられるコーディングモード、現在の変換係数を含む変換単位における現在の変換係数の位置、または、現在の変換係数を含む係数グループの中での現在の変換係数の位置のうちの少なくとも1つに基づいて、テンプレートのサイズまたは形状のうちの少なくとも1つを決定するように構成される。いくつかの例では、1つまたは複数のプロセッサはさらに、色成分情報に基づいてテンプレートのサイズまたは形状のうちの少なくとも1つを決定するように構成され、色成分情報はルーマ成分情報またはクロマ成分情報の一方または両方を含む。   In some examples, one or more processors used to CABAC decode the current transform coefficient to determine the context for the i th bin of the current transform coefficient syntax element value A template identifying one or more adjacent transform coefficients to be performed is used to determine a context for the i th bin of the current transform coefficient syntax element value. In some examples, the one or more processors further includes the size of the transform unit that includes the current transform coefficient, the coding mode associated with the coding unit that includes the transform unit, and the current transform in the transform unit that includes the current transform coefficient. To determine at least one of the template size or shape based on at least one of the position of the coefficient or the position of the current transform coefficient within the coefficient group that contains the current transform coefficient Composed. In some examples, the one or more processors are further configured to determine at least one of a template size or shape based on the color component information, wherein the color component information is the luma component information or the chroma component. Contains one or both of the information.

いくつかの例では、現在の変換係数は変換単位に含まれ、ここで、変換単位の一部またはすべてのビンは通常モードに従ってCABAC符号化され、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンをCABACコーディングするために、1つまたは複数のプロセッサは、変換単位のすべての変換係数のすべての対応するi番目のビンがCABACコーディングされるi番目のコーディングパスの間に、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンをコーディングするように構成される。いくつかの例では、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストを決定するために、1つまたは複数のプロセッサは、以前にコーディングされた変換係数の関数を使用して、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストインデックスを決定するように構成される。いくつかの例では、以前にコーディングされた変換係数はテンプレートの中に位置する。いくつかの例では、以前にコーディングされた変換係数の関数を使用するために、1つまたは複数のプロセッサは、最初の「M」個の以前にコーディングされた変換係数の関数を使用するように構成され、「M」は非負の値を表す。いくつかの例では、関数は加算関数を備え、以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンは、複数の以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の複数の対応するi番目のビンに含まれる。   In some examples, the current transform coefficient is included in the transform unit, where some or all bins of the transform unit are CABAC encoded according to normal mode, and the current transform coefficient syntax element value i In order to CABAC code the first bin, one or more processors are present during the i th coding pass in which all corresponding i th bins of all transform coefficients of the transform unit are CABAC coded. It is configured to code the i th bin of the value of the syntax element of the transform coefficient. In some examples, one or more processors use a previously coded transform coefficient function to determine the context for the i th bin of the current transform coefficient syntax element value And a context index for the i th bin of the current transform coefficient syntax element value is configured. In some examples, previously coded transform coefficients are located in the template. In some examples, in order to use a function of previously coded transform coefficients, one or more processors may use a function of the first “M” previously coded transform coefficients. Configured, "M" represents a non-negative value. In some examples, the function comprises an addition function, and the corresponding i th bin of previously coded transform coefficient syntax element values is a plurality of previously coded transform coefficient syntax element values. Contained in a plurality of corresponding i th bins.

いくつかの例では、加算関数を使用して現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストインデックスを決定するために、1つまたは複数のプロセッサは、複数の以前にコーディングされた変換係数のシンタックス要素の値の複数の対応するi番目のビンのすべての合計として、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストインデックスを定義するように構成される。いくつかの例では、1つまたは複数のプロセッサはさらに、加算関数の結果を切り抜いて、事前に定義された範囲内にある切り抜かれた合計を形成するように構成される。別の言い方をすると、1つまたは複数のプロセッサは、加算関数の結果を切り抜くステップを含む方法を実行して、事前に定義された範囲内にある切り抜かれた合計を形成し得る。いくつかの例では、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストを決定するために、1つまたは複数のプロセッサは、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストインデックスを決定し、決定されたコンテキストインデックスにオフセットを加算するように構成される。いくつかの例では、1つまたは複数のプロセッサはさらに、現在の変換係数を含む変換単位のサイズに基づいてオフセットを決定するように構成される。   In some examples, one or more processors use multiple additions to determine the context index for the i th bin of the current transform coefficient syntax element value Define the context index for the i th bin of the current transform coefficient syntax element value as the sum of all the corresponding i th bins of the coded transform coefficient syntax element value Configured. In some examples, the one or more processors are further configured to crop the result of the addition function to form a cropped sum that is within a predefined range. In other words, the one or more processors may perform a method that includes the step of cropping the result of the addition function to form a cropped sum that falls within a predefined range. In some examples, one or more processors may determine the context of the current transform coefficient syntax element value to determine the context for the i th bin of the current transform coefficient syntax element value. A context index for the i th bin is determined and configured to add an offset to the determined context index. In some examples, the one or more processors are further configured to determine the offset based on the size of the transform unit that includes the current transform coefficient.

いくつかの例では、1つまたは複数のプロセッサはさらに、変換単位が閾値のサイズ内であるかどうかを決定し、変換単位が閾値のサイズ内である場合、閾値のサイズ内であるすべての変換単位に共通のコンテキストモデルの集合と変換単位が関連付けられると決定するように構成される。いくつかの例では、閾値のサイズは、16×16という次元と関連付けられる。いくつかの例では、記憶されているビデオデータは符号化されたビデオデータを備え、1つまたは複数のプロセッサはさらに、符号化されたビデオデータの少なくとも一部分を復号して再構築されたビデオデータを形成するように構成され、ビデオデコーダ30は、再構築されたビデオデータの少なくとも一部分を表示するように構成される表示デバイスを含むデバイスを含むことがあり、デバイスであることがあり、またはデバイスの一部であることがある。いくつかの例では、1つまたは複数のプロセッサはさらに、記憶されているビデオデータの少なくとも一部分を符号化するように構成され、以前にコーディングされた変換係数は以前に符号化された変換係数を備える。   In some examples, the one or more processors further determine whether the conversion unit is within a threshold size and, if the conversion unit is within the threshold size, all conversions that are within the threshold size. A unit is configured to determine that a unit of context model associated with the unit is associated with the conversion unit. In some examples, the threshold size is associated with a dimension of 16 × 16. In some examples, the stored video data comprises encoded video data, and the one or more processors further decodes at least a portion of the encoded video data and reconstructed video data Video decoder 30 may include a device including a display device configured to display at least a portion of the reconstructed video data, or may be a device May be part of In some examples, the one or more processors are further configured to encode at least a portion of the stored video data, and the previously coded transform coefficients are the previously encoded transform coefficients. Prepare.

図15は、ビデオコーディングデバイスまたはその様々な構成要素が、本開示の継承ベースのコンテキスト初期化技法のうちの1つまたは複数を実施するために実行し得る、例示的なプロセス320を示すフローチャートである。プロセス320は様々なデバイスによって実行され得るが、本明細書では、プロセス320はビデオデコーダ30に関して説明される。プロセス320は、ビデオデコーダ30が第1のピクチャをコーディング(たとえば、復号)するときに開始し得る(322)。したがって、第1のピクチャは、ビデオデコーダ30が続いて再構築し得るピクチャに関して、以前にコーディングされた(たとえば、以前に復号された)ピクチャを表す。そして、ビデオデコーダ30は、第2のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト情報をそこから継承すべき、ファーストのブロックを特定し得る(324)。したがって、第2のピクチャは、ビデオデコーダ30が第2のピクチャを現在復号しているという点で「現在のピクチャ」を表すことができ、現在のスライスは、ビデオデコーダ30が復号している第2のピクチャの特定のスライスを表すことができる。   FIG. 15 is a flowchart illustrating an example process 320 that a video coding device or its various components may perform to implement one or more of the inheritance-based context initialization techniques of this disclosure. is there. Although process 320 may be performed by various devices, process 320 is described herein with respect to video decoder 30. Process 320 may begin when video decoder 30 codes (eg, decodes) a first picture (322). Thus, the first picture represents a previously coded (eg, previously decoded) picture with respect to a picture that video decoder 30 may subsequently reconstruct. Video decoder 30 may then identify the first block from which the context information for the current slice of the second picture should be inherited (324). Thus, the second picture can represent a “current picture” in that the video decoder 30 is currently decoding the second picture, and the current slice is the first picture that the video decoder 30 is decoding. A particular slice of two pictures can be represented.

ビデオデコーダ30は、第1のピクチャから継承されたコンテキスト情報を使用して、現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化し得る(326)。たとえば、ビデオデコーダ30は、継承されたコンテキスト情報の1つまたは複数のステータスを記憶し、記憶されたステータスを取り出して現在のスライスのためのコンテキストを初期化し得る。そして、ビデオデコーダ30は、初期化されたコンテキスト情報を使用して現在のスライスをコーディングし得る(328)。   Video decoder 30 may initialize the context information for the current slice using the context information inherited from the first picture (326). For example, video decoder 30 may store one or more statuses of inherited context information, retrieve the stored status, and initialize the context for the current slice. Video decoder 30 may then code the current slice using the initialized context information (328).

このようにして、ビデオデコーダ30は、ビデオデータを記憶するように構成されたメモリと、1つまたは複数のプロセッサとを含む、ビデオコーディングデバイスの例を表す。プロセッサは、記憶されているビデオデータの以前にコーディングされたスライスの以前にコーディングされたブロックをコーディングした後のコンテキスト情報を現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として継承することによって、現在のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化し、初期化されたコンテキスト情報を使用して現在のスライスのデータをコーディングするように構成される。いくつかの例では、以前にコーディングされたブロックは、以前にコーディングされたスライス内の中心の位置、または以前にコーディングされたスライスと関連付けられる以前にコーディングされたピクチャ内の中心の位置にある、最大コーディング単位(LCU)を含む。いくつかの例では、現在のスライスは単方向予測されたスライス(P-slice)を含み、以前にコーディングされたスライスは双方向予測されたスライス(B-slice)を含む。いくつかの例では、現在のスライスは双方向予測されたスライス(B-slice)を含み、以前にコーディングされたスライスは単方向予測されたスライス(P-slice)を含む。   In this manner, video decoder 30 represents an example of a video coding device that includes a memory configured to store video data and one or more processors. The processor inherits the context information after coding a previously coded block of previously coded slices of stored video data as initialized context information for the current slice of the current picture. Thus, it is configured to initialize context information for the current slice of the current picture and to code data for the current slice using the initialized context information. In some examples, the previously coded block is at a center location in a previously coded slice or a center location in a previously coded picture associated with a previously coded slice, Includes maximum coding unit (LCU). In some examples, the current slice includes a unidirectionally predicted slice (P-slice) and the previously coded slice includes a bidirectionally predicted slice (B-slice). In some examples, the current slice includes a bi-predicted slice (B-slice) and the previously coded slice includes a uni-directional predicted slice (P-slice).

いくつかの例では、現在のスライスは、コンテキスト情報が以前にコーディングされたピクチャから継承される現在のピクチャの中の複数のスライスに含まれ、プロセッサはさらに、以前にコーディングされたスライス内の中心の位置にあるLCUをコーディングした後のコンテキスト情報を継承することによって、複数のスライスのすべてのためのそれぞれのコンテキスト情報を初期化するように構成される。いくつかの例では、プロセッサはさらに、現在のスライスがインターコーディングされるかどうかを決定し、現在のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化するように構成され、プロセッサは、現在のスライスがインターコーディングされるという決定に基づいて、現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として以前にコーディングされたブロックをコーディングした後で、コンテキスト情報を継承するように構成される。   In some examples, the current slice is included in multiple slices in the current picture for which context information is inherited from a previously coded picture, and the processor further includes a center in the previously coded slice. Inheriting the context information after coding the LCU at the location is configured to initialize the respective context information for all of the plurality of slices. In some examples, the processor is further configured to determine whether the current slice is intercoded and to initialize context information for the current slice of the current picture, where the processor Based on the decision that a slice is intercoded, it is configured to inherit context information after coding a previously coded block as initialized context information for the current slice of the current picture. The

いくつかの例では、プロセッサは、以前にコーディングされたスライスがインターコーディングされるかどうかを決定するように構成される。いくつかの例では、プロセッサはさらに、現在のスライスおよび以前にコーディングされたブロックが同じ量子化パラメータ(QP)を共有するかどうかを決定し、現在のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化するように構成され、プロセッサは、現在のスライスおよび以前にコーディングされたスライスが同じQPを共有するという決定に基づいて、現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として、以前にコーディングされたブロックをコーディングした後のコンテキスト情報を継承するように構成される。いくつかの例では、プロセッサはさらに、イントラランダムアクセスピクチャ(IRAP)が、出力順序において、現在のピクチャと、以前にコーディングされたスライスと関連付けられる以前にコーディングされたピクチャとの間に位置するかどうかを決定するように構成される。   In some examples, the processor is configured to determine whether a previously coded slice is intercoded. In some examples, the processor further determines whether the current slice and the previously coded block share the same quantization parameter (QP) and obtains context information for the current slice of the current picture. As initialized context information for the current slice of the current picture based on the determination that the current slice and the previously coded slice share the same QP , Configured to inherit context information after coding a previously coded block. In some examples, the processor further determines whether an intra random access picture (IRAP) is located in the output order between the current picture and a previously coded picture associated with a previously coded slice. Configured to determine whether.

いくつかの例では、現在のピクチャの現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化するために、プロセッサは、出力順序において現在のピクチャと以前にコーディングされたピクチャとの間にIRAPが位置しないという決定に基づいて、現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として、以前にコーディングされたピクチャの以前にコーディングされたブロックのコンテキスト情報を継承するように構成される。いくつかの例では、プロセッサはさらに、TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY)/2 + PicWidthInCtbsY/2という式に従って以前にコーディングされたブロックの位置を定義するように構成され、ここで「PicWidthInCtbsY」は以前にコーディングされたブロックの単一の行に含まれる最大コーディング単位(LCU)の数を表し、「PicHeightInCtbsY」は以前にコーディングされたブロックに含まれるLCU行の総数を表す。いくつかの例では、コンテキスト情報は、現在のスライスと関連付けられる1つまたは複数のコンテキスト状態を含む。   In some examples, to initialize context information for the current slice of the current picture, the processor says that no IRAP is located between the current picture and the previously coded picture in output order. Based on the determination, the context information of the previously coded block of the previously coded picture is configured to be inherited as initialized context information for the current slice of the current picture. In some examples, the processor is further configured to define the location of the previously coded block according to the equation TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY) / 2 + PicWidthInCtbsY / 2, where `` PicWidthInCtbsY '' Represents the number of maximum coding units (LCU) contained in a single row of the coded block, and “PicHeightInCtbsY” represents the total number of LCU rows contained in the previously coded block. In some examples, the context information includes one or more context states associated with the current slice.

いくつかの例では、コンテキスト情報はさらに、最確状態(MPS)情報と関連付けられる値を含む。いくつかの例では、以前にコーディングされたブロックをコーディングした後のコンテキスト情報を継承することによって、現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化するために、プロセッサは、以前にコーディングされたブロックをコーディングした後のコンテキスト情報を継承することによって、現在のスライスのためのコンテキスト情報のすべてではないが一部を初期化するように構成される。いくつかの例では、以前にコーディングされたスライスは、(i)以前にコーディングされたスライスが現在のスライスとは異なる場合、現在のピクチャの中のスライス、または(ii)以前にコーディングされたピクチャの中のスライスのうちの1つを含む。いくつかの例では、プロセッサはさらに、現在のピクチャと同じ量子化パラメータ(QP)およびスライスタイプを共有する以前にコーディングされたピクチャを、出力順序において現在のピクチャの前の最後のピクチャとして特定することによって、以前にコーディングされたピクチャを選択するように構成される。いくつかの例では、記憶されているビデオデータは符号化されたビデオデータを含み、プロセッサはさらに、符号化されたビデオデータの少なくとも一部分を復号して再構築されたビデオデータを形成するように構成され、ビデオコーディングデバイスはさらに、再構築されたビデオデータの少なくとも一部分を表示するように構成される表示デバイスを含む。   In some examples, the context information further includes a value associated with the most probable state (MPS) information. In some examples, in order to initialize the context information for the current slice by inheriting the context information after coding a previously coded block, the processor uses a previously coded block. By inheriting the context information after coding, it is configured to initialize some but not all of the context information for the current slice. In some examples, a previously coded slice is (i) a slice in the current picture if the previously coded slice is different from the current slice, or (ii) a previously coded picture. Contains one of the slices in. In some examples, the processor further identifies a previously coded picture that shares the same quantization parameter (QP) and slice type as the current picture as the last picture before the current picture in output order Is configured to select a previously coded picture. In some examples, the stored video data includes encoded video data, and the processor is further configured to decode at least a portion of the encoded video data to form reconstructed video data. The configured video coding device further includes a display device configured to display at least a portion of the reconstructed video data.

図16は、ビデオコーディングデバイスまたはその様々な構成要素が、ビデオ復号プロセスの一部として本開示の技法のうちの1つまたは複数を実施するために実行し得る、例示的なプロセス330を示すフローチャートである。プロセス330は様々なデバイスによって実行され得るが、本明細書では、プロセス330はビデオデコーダ30に関して説明される。プロセス330は、ビデオデコーダ30が現在のブロックのためのエントロピー符号化されたデータを受信するときに開始し得る(332)。加えて、ビデオデコーダ30は、現在のブロックの変換係数のためのエントロピー符号化されたデータを取り出し得る(334)。   FIG. 16 is a flowchart illustrating an example process 330 that a video coding device or its various components may perform to implement one or more of the techniques of this disclosure as part of a video decoding process. It is. Although process 330 may be performed by various devices, process 330 is described herein with respect to video decoder 30. Process 330 may begin when video decoder 30 receives entropy encoded data for the current block (332). In addition, video decoder 30 may retrieve entropy encoded data for the transform coefficients of the current block (334).

そして、ビデオデコーダ30は、現在のブロックの変換係数のための符号化されたデータをエントロピー復号し得る(336)。たとえば、変換係数をエントロピー復号するために、ビデオデコーダ30は、以前に復号された変換係数のビンを使用して、現在の変換係数の対応する現在のビンのためのコンテキスト情報を決定し得る(336)。ビデオデコーダ30は(たとえば、逆変換ユニット78を呼び出すことによって)、逆変換を変換係数に適用して残差ブロックを形成し得る(338)。そして、ビデオデコーダ30は、現在のブロックを予測して予測されたブロックを形成し得る(340)。ビデオデコーダ30は、予測されたブロックを残差ブロックと組み合わせて、現在のブロックを復号し得る(342)。   Video decoder 30 may then entropy decode the encoded data for the transform coefficients of the current block (336). For example, to entropy decode transform coefficients, video decoder 30 may use previously decoded transform coefficient bins to determine context information for the corresponding current bin of the current transform coefficient ( 336). Video decoder 30 may apply the inverse transform to the transform coefficients (eg, by calling inverse transform unit 78) to form a residual block (338). Video decoder 30 may then predict the current block to form a predicted block (340). Video decoder 30 may combine the predicted block with the residual block to decode the current block (342).

図17は、ビデオコーディングデバイスまたはその様々な構成要素が、本開示の1つまたは複数の係数グループ(CG)サイズ決定技法を実施するために実行し得る、例示的なプロセス350を示すフローチャートである。プロセス320は様々なデバイスによって実行され得るが、本明細書では、プロセス350はビデオデコーダ30に関して説明される。プロセス350は、ビデオデコーダ30が変換単位(TU)を特定するときに開始し得る(352)。たとえば、ビデオデコーダ30は、現在復号されているTUなどの、現在のTUを特定し得る。加えて、ビデオデコーダ30は、現在のTUを含む係数グループを特定することができ、ここで係数グループは現在のTUの変換係数の部分集合を表す(354)。ビデオデコーダ30は、変換単位と関連付けられる変換サイズと、(i)変換単位と関連付けられるコーディングモード、または(ii)変換単位と関連付けられる変換行列の一方または両方との組合せに基づいて、CGのサイズを決定し得る(356)。   FIG. 17 is a flowchart illustrating an example process 350 that a video coding device or its various components may perform to implement one or more coefficient group (CG) sizing techniques of this disclosure. . Although process 320 may be performed by various devices, process 350 is described herein with respect to video decoder 30. Process 350 may begin when video decoder 30 identifies a transform unit (TU) (352). For example, video decoder 30 may identify a current TU, such as a TU currently being decoded. In addition, video decoder 30 may identify a coefficient group that includes the current TU, where the coefficient group represents a subset of transform coefficients for the current TU (354). The video decoder 30 determines the size of the CG based on a combination of a transform size associated with the transform unit and (i) a coding mode associated with the transform unit, or (ii) one or both of the transform matrices associated with the transform unit. Can be determined (356).

このようにして、ビデオデコーダ30は、ビデオデータを記憶するように構成されたメモリデバイスと、1つまたは複数のプロセッサとを含む、ビデオコーディングデバイスの例を表す。プロセッサは、ビデオデータの現在の変換係数を含む係数グループ(CG)を特定し、ここでCGは変換単位内の変換係数の部分集合を表し、変換単位と関連付けられる変換サイズに基づいてCGのサイズを決定するように構成される。いくつかの例では、プロセッサは、変換単位と関連付けられる変換サイズと、(i)変換単位と関連付けられるコーディングモード、または(ii)変換単位と関連付けられる変換行列の一方または両方との組合せに基づいて、CGのサイズを決定し得る。いくつかの例では、記憶されているビデオデータは符号化されたビデオデータを備え、1つまたは複数のプロセッサは、符号化されたビデオデータの少なくとも一部分を復号して復号されたビデオデータを形成するように構成される。いくつかの例では、記憶されているビデオデータは符号化されたビデオデータを備え、1つまたは複数のプロセッサは、符号化されたビデオデータの少なくとも一部分を復号して復号されたビデオデータを形成するように構成される。   In this manner, video decoder 30 represents an example of a video coding device that includes a memory device configured to store video data and one or more processors. The processor identifies a coefficient group (CG) that contains the current transform coefficients of the video data, where CG represents a subset of transform coefficients within the transform unit, and the size of the CG based on the transform size associated with the transform unit. Configured to determine. In some examples, the processor is based on a combination of a transform size associated with the transform unit and (i) a coding mode associated with the transform unit, or (ii) one or both of the transform matrices associated with the transform unit. , The size of the CG can be determined. In some examples, the stored video data comprises encoded video data, and the one or more processors decode at least a portion of the encoded video data to form decoded video data Configured to do. In some examples, the stored video data comprises encoded video data, and the one or more processors decode at least a portion of the encoded video data to form decoded video data Configured to do.

いくつかの例では、変換単位は符号化された変換単位を備え、変換単位と関連付けられるコーディングモードは、符号化された変換単位を形成するために使用されるコーディングモードを備える。いくつかの例では、ビデオデコーダ30は、復号されたビデオデータの少なくとも一部分を表示するように構成されるディスプレイを備える、デバイスを含むことがあり、デバイスであることがあり、またはデバイスの一部であることがある。いくつかの例では、1つまたは複数のプロセッサはさらに、現在の変換係数のシンタックス要素の値の複数のビンの各々に対して、1つまたは複数の以前に復号された変換係数のシンタックス要素の値のそれぞれの対応するビンを使用してコンテキストを決定するように構成され得る。いくつかの例では、コンテキストを決定するために、1つまたは複数のプロセッサは、以前に復号された変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用して現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンのためのコンテキストを決定するように構成され、iは非負の整数を備える。いくつかの例では、以前に復号された変換係数のシンタックス要素の値の対応するi番目のビンを使用するために、プロセッサは、以前に復号された変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンだけを使用し、以前に復号された変換係数のシンタックス要素の値の他のビンを使用しない。いくつかのそのような例では、プロセッサは、決定されたコンテキストを使用して、現在の変換係数のシンタックス要素の値のi番目のビンをコンテキスト適応バイナリ算術コーディング(CABAC)復号し得る。いくつかの例では、CGはブロックの正方形の領域を備え、CGのサイズはブロックの単位で表すと4×4である。   In some examples, the transform unit comprises an encoded transform unit, and the coding mode associated with the transform unit comprises a coding mode that is used to form an encoded transform unit. In some examples, video decoder 30 may include a device, may be a device, or part of a device with a display configured to display at least a portion of decoded video data. It may be. In some examples, the one or more processors further includes one or more previously decoded transform coefficient syntaxes for each of the plurality of bins of the current transform coefficient syntax element values. Each corresponding bin of element values may be configured to determine the context. In some examples, to determine the context, one or more processors use the corresponding i th bin of the previously decoded transform coefficient syntax element values for the current transform coefficient. It is configured to determine the context for the i th bin of the value of the syntax element, i comprising a non-negative integer. In some examples, in order to use the corresponding i th bin of the previously decoded transform coefficient syntax element value, the processor uses the i of the previously decoded transform coefficient syntax element value i. Use only the first bin and not the other bins of the value of the syntax element of the previously decoded transform coefficient. In some such examples, the processor may context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC) decode the i th bin of the current transform coefficient syntax element value using the determined context. In some examples, the CG comprises a square area of blocks, and the size of the CG is 4 × 4 in block units.

いくつかの例では、コーディングモードは、CGベースのコーディングモードを備える。いくつかの例では、ビデオデコーダ30は、1つまたは複数の集積回路、1つまたは複数のデジタル信号プロセッサ(DSP)、1つまたは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、電話、テレビジョン、カメラ、表示デバイス、デジタルメディアプレーヤ、ビデオゲームコンソール、ビデオゲームデバイス、ビデオストリーミングデバイス、またはワイヤレス通信デバイスのうちの1つまたは複数を含む、デバイスを含み、デバイスであり、またはデバイスの一部である。   In some examples, the coding mode comprises a CG-based coding mode. In some examples, video decoder 30 may include one or more integrated circuits, one or more digital signal processors (DSPs), one or more field programmable gate arrays (FPGAs), desktop computers, laptop computers. A device, including one or more of: a tablet computer, a phone, a television, a camera, a display device, a digital media player, a video game console, a video game device, a video streaming device, or a wireless communication device Yes, or part of the device.

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、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気記憶デバイス、フラッシュメモリ、または、命令もしくはデータ構造の形式の所望のプログラムコードを記憶するために使用され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み得る。また、いかなる接続も厳密にはコンピュータ可読媒体と呼ばれる。たとえば、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命令が送信される場合、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。しかしながら、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、または他の一時的な媒体を含まず、代わりに非一時的な有形記憶媒体を指すことを理解されたい。ディスク(disk)およびディスク(disc)は、本明細書では、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)、フロッピーディスク(disk)、およびBlu-ray(登録商標)ディスク(disc)を含み、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、レーザーを用いてデータを光学的に再生する。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ものとする。   By way of example, and not limitation, such computer readable storage media may be RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage device, flash memory, or instruction or data structure It may include any other medium that can be used to store the desired program code in the form and accessed by the computer. Also, any connection is strictly referred to as a computer readable medium. For example, instructions are sent from a website, server, or other remote source using coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, digital subscriber line (DSL), or wireless technologies such as infrared, wireless, and microwave. Wireless technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, DSL, or infrared, radio, and microwave are included in the definition of media. However, it should be understood that computer-readable storage media and data storage media do not include connections, carrier waves, signals, or other temporary media, but instead refer to non-transitory tangible storage media. In this specification, a disk and a disc are a compact disc (CD), a laser disc (registered trademark) (disc), an optical disc (disc), a digital versatile disc (DVD). , Floppy disks, and Blu-ray® discs, which typically reproduce data magnetically, and discs use a laser to retrieve data. Reproduce optically. Combinations of the above should also be included within the scope of computer-readable media.

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)、または他の等価の集積論理回路もしくはディスクリート論理回路などの、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、本明細書において使用される「プロセッサ」という用語は、前述の構造、または本明細書において説明された技法の実施に適した任意の他の構造のいずれかを指すことがある。さらに、いくつかの態様では、本明細書において説明される機能は、符号化および復号のために構成された専用のハードウェアモジュールおよび/もしくはソフトウェアモジュール内で与えられることがあり、または複合コーデックに組み込まれることがある。また、技法は、1つまたは複数の回路または論理要素において完全に実施され得る。   The instructions can be one or more digital signal processors (DSPs), general purpose microprocessors, application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), or other equivalent integrated or discrete logic circuits May be executed by one or more processors. Thus, the term “processor” as used herein may refer to either the structure described above or any other structure suitable for the implementation of the techniques described herein. Further, in some aspects, the functions described herein may be provided in dedicated hardware modules and / or software modules configured for encoding and decoding, or in a composite codec May be incorporated. Also, the techniques may be fully implemented in one or more circuits or logic elements.

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ICのセット(たとえば、チップセット)を含む、様々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行するように構成されたデバイスの機能的側面を強調するために、様々な構成要素、モジュール、またはユニットが説明されているが、それらは、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、上で説明されたように、様々なユニットは、コーデックハードウェアユニットにおいて結合されることがあり、または適切なソフトウェアおよび/もしくはファームウェアとともに、上で説明されたような1つもしくは複数のプロセッサを含む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ることがある。   The techniques of this disclosure may be implemented in various devices or apparatuses, including a wireless handset, an integrated circuit (IC), and a set of ICs (eg, a chip set). Although this disclosure describes various components, modules, or units to emphasize functional aspects of devices configured to perform the disclosed techniques, they are not necessarily different hardware. It does not necessarily require realization by units. Rather, as described above, the various units may be combined in a codec hardware unit, or one or more processors as described above, with appropriate software and / or firmware. May be provided by a set of interoperable hardware units including:

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。   Various examples have been described. These and other examples are within the scope of the following claims.

10 ビデオ符号化および復号システム
12 ソースデバイス
14 宛先デバイス
16 コンピュータ可読媒体
18 ビデオソース
20 ビデオエンコーダ
22 出力インターフェース
28 入力インターフェース
30 ビデオデコーダ
32 表示デバイス
40 モード選択ユニット
42 動き推定ユニット
44 動き補償ユニット
46 イントラ予測ユニット
48 区分ユニット
50 加算器
52 変換処理ユニット
54 量子化ユニット
56 エントロピー符号化ユニット
58 逆量子化ユニット
60 逆変換ユニット
62 状態インデックス
64 参照ピクチャメモリ
70 エントロピー復号ユニット
72 動き補償ユニット
74 イントラ予測ユニット
76 逆量子化ユニット
78 逆変換ユニット
80 加算器
82 参照ピクチャメモリ
100 例
102 例
118 シンタックス要素
120 バイナライザ
122 コンテキストモデラ
124 通常符号化エンジン
126 バイパス符号化エンジン
140 テンプレート
150 プロセス
218 ビットストリーム
220 コンテキストモデラ
222 バイパス復号エンジン
224 通常復号エンジン
230 逆バイナライザ
300 プロセス
320 プロセス
330 プロセス
350 プロセス
10 Video encoding and decoding system
12 Source device
14 Destination device
16 Computer-readable media
18 Video source
20 Video encoder
22 Output interface
28 Input interface
30 video decoder
32 display devices
40 Mode selection unit
42 Motion estimation unit
44 Motion compensation unit
46 Intra prediction unit
48 compartment unit
50 adder
52 Conversion processing unit
54 Quantization unit
56 Entropy coding unit
58 Inverse quantization unit
60 Reverse conversion unit
62 Status index
64 reference picture memory
70 Entropy decoding unit
72 Motion compensation unit
74 Intra prediction unit
76 Inverse quantization unit
78 Reverse conversion unit
80 adder
82 Reference picture memory
100 cases
102 cases
118 Syntax elements
120 binarizer
122 Context Modeler
124 Normal encoding engine
126 Bypass encoding engine
140 templates
150 processes
218 bitstream
220 Context Modeler
222 Bypass decoding engine
224 Normal decryption engine
230 Reverse binarizer
300 processes
320 processes
330 process
350 processes

Claims (49)

  1. ビデオデータを復号する方法であって、  A method for decoding video data, comprising:
    以下の式に基づいて、以前に復号されたピクチャの以前に復号されたスライスの以前に復号されたブロックの位置を決定するステップであって、  Determining the position of a previously decoded block of a previously decoded slice of a previously decoded picture based on the following equation:
    TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY)/2 + PicWidthInCtbsY /2    TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY) / 2 + PicWidthInCtbsY / 2
    「PicWidthInCtbsY」が、前記以前に復号されたブロックの単一の行に含まれる最大コーディング単位(LCU)の数を表し、      “PicWidthInCtbsY” represents the number of maximum coding units (LCUs) contained in a single row of the previously decoded block;
    「PicHeightInCtbsY」が、前記以前に復号されたブロックに含まれるLCU行の総数を表す、ステップと、      "PicHeightInCtbsY" represents the total number of LCU rows contained in the previously decoded block; and
    決定された位置における以前に復号されたピクチャの以前に復号されたスライスの以前に復号されたブロックのコンテキスト情報を、現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として継承することによって、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化するステップと、  Inheriting previously decoded block context information of a previously decoded slice of a previously decoded picture at a determined location as initialized context information for the current slice of the current picture Initializing context information for the current slice of the current picture by:
    前記初期化されたコンテキスト情報を使用して前記現在のピクチャの前記現在のスライスのデータを復号するステップと  Decoding the data of the current slice of the current picture using the initialized context information;
    を備える、方法。  A method comprising:
  2. 前記以前に復号されたブロックはLCUを備え、前記決定された位置は、前記以前に復号されたスライスと関連付けられる以前に復号されたピクチャ内の中心の位置である、請求項1に記載の方法。  The method of claim 1, wherein the previously decoded block comprises an LCU, and the determined location is a center location in a previously decoded picture associated with the previously decoded slice. .
  3. 前記現在のスライスが単方向予測されたスライス(P-slice)を備え、前記以前に復号されたスライスが双方向予測されたスライス(B-slice)を備える、請求項2に記載の方法。  The method of claim 2, wherein the current slice comprises a unidirectionally predicted slice (P-slice) and the previously decoded slice comprises a bidirectionally predicted slice (B-slice).
  4. 前記現在のスライスが双方向予測されたスライス(B-slice)を備え、前記以前に復号されたスライスが単方向予測されたスライス(P-slice)を備える、請求項2に記載の方法。  The method according to claim 2, wherein the current slice comprises a bi-predicted slice (B-slice) and the previously decoded slice comprises a uni-directionally predicted slice (P-slice).
  5. 前記現在のスライスが、コンテキスト情報が前記以前に復号されたピクチャから継承される前記現在のピクチャの中の複数のスライスに含まれ、前記方法は、前記LCUを符号化した後の前記コンテキスト情報を継承することによって、前記複数のスライスのすべてのためのそれぞれのコンテキスト情報を初期化するステップをさらに備える、請求項2に記載の方法。  The current slice is included in a plurality of slices in the current picture where context information is inherited from the previously decoded picture, and the method includes the context information after encoding the LCU. The method of claim 2, further comprising initializing respective context information for all of the plurality of slices by inheritance.
  6. 前記現在のスライスがインターコーディングされるかどうかを決定するステップをさらに備え、  Further comprising determining whether the current slice is intercoded;
    前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報を初期化するステップが、前記現在のスライスがインターコーディングされるという決定に基づいて、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記初期化されたコンテキスト情報として前記以前に復号されたブロックを復号した後の前記コンテキスト情報を継承するステップを備える、請求項1に記載の方法。  Initializing the context information for the current slice of the current picture based on the determination that the current slice is intercoded, for the current slice of the current picture; The method of claim 1, comprising inheriting the context information after decoding the previously decoded block as initialized context information.
  7. 前記以前に復号されたスライスがインターコーディングされるかどうかを決定するステップをさらに備える、請求項6に記載の方法。  The method of claim 6, further comprising determining whether the previously decoded slice is intercoded.
  8. 前記現在のスライスおよび前記以前に復号されたスライスが同じ量子化パラメータ(QP)を共有するかどうかを決定するステップをさらに備え、  Determining whether the current slice and the previously decoded slice share the same quantization parameter (QP);
    前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報を初期化するステップが、前記現在のスライスおよび前記以前に復号されたスライスが同じQPを共有するという決定に基づいて、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記初期化されたコンテキスト情報として前記以前に復号されたブロックを復号した後の前記コンテキスト情報を継承するステップを備える、請求項1に記載の方法。  The step of initializing the context information for the current slice of the current picture is based on a determination that the current slice and the previously decoded slice share the same QP. The method of claim 1, comprising inheriting the context information after decoding the previously decoded block as the initialized context information for the current slice.
  9. イントラランダムアクセスピクチャ(IRAP)が、出力順序において、前記現在のピクチャと、前記以前に復号されたスライスと関連付けられる以前に復号されたピクチャとの間に位置するかどうかを決定するステップをさらに備え、  Further comprising determining whether an intra random access picture (IRAP) is located in output order between the current picture and a previously decoded picture associated with the previously decoded slice. ,
    前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報を初期化するステップが、前記出力順序において前記現在のピクチャと前記以前に復号されたピクチャとの間にIRAPが位置しないという決定に基づいて、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記初期化されたコンテキスト情報として、前記以前に復号されたピクチャの前記以前に復号されたブロックを復号した後の前記コンテキスト情報を継承するステップを備える、請求項1に記載の方法。  Initializing the context information for the current slice of the current picture is based on a determination that no IRAP is located between the current picture and the previously decoded picture in the output order. Inheriting the context information after decoding the previously decoded block of the previously decoded picture as the initialized context information for the current slice of the current picture The method of claim 1, comprising:
  10. 前記コンテキスト情報が、前記現在のスライスと関連付けられる1つまたは複数のコンテキスト状態を備える、請求項1に記載の方法。  The method of claim 1, wherein the context information comprises one or more context states associated with the current slice.
  11. 前記以前に復号されたブロックがLCUを備え、前記決定された位置は、前記以前に復号されたスライス中の中心位置である、請求項1に記載の方法。  The method of claim 1, wherein the previously decoded block comprises an LCU and the determined position is a center position in the previously decoded slice.
  12. 前記以前に復号されたブロックを復号した後の前記コンテキスト情報を継承することによって、前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報を初期化するステップが、前記以前に復号されたブロックを復号した後の前記コンテキスト情報を継承することによって、前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報のすべてではないが一部のコンテキストを初期化するステップを備える、請求項1に記載の方法。  Initializing the context information for the current slice by inheriting the context information after decoding the previously decoded block is after decoding the previously decoded block. The method of claim 1, comprising initializing some but not all of the context information for the current slice by inheriting the context information.
  13. 前記現在のピクチャと同じ量子化パラメータ(QP)およびスライスタイプを共有する前記以前に復号されたピクチャを、復号順序において前記現在のピクチャの前の最後のピクチャとして特定することによって、前記以前に復号されたピクチャを選択するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。  The previously decoded picture by identifying the previously decoded picture that shares the same quantization parameter (QP) and slice type as the current picture as the last picture before the current picture in decoding order The method of claim 1, further comprising selecting a selected picture.
  14. 前記初期化されたコンテキスト情報を使用して現在のピクチャの現在のスライスのデータを復号するステップは、前記初期化されたコンテキスト情報を使用して前記現在のスライスと関連付けられるシンタックス要素をエントロピー復号するステップを含む、請求項1に記載の方法。  Decoding data of a current slice of a current picture using the initialized context information entropy decodes syntax elements associated with the current slice using the initialized context information The method of claim 1 including the step of:
  15. ビデオデータを符号化する方法であって、  A method for encoding video data, comprising:
    以下の式に基づいて、以前に符号化されたピクチャの以前に符号化されたスライスの以前に符号化されたブロックの位置を決定するステップであって、  Determining the position of a previously encoded block of a previously encoded slice of a previously encoded picture based on the following equation:
    TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY)/2 + PicWidthInCtbsY /2    TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY) / 2 + PicWidthInCtbsY / 2
    「PicWidthInCtbsY」が、前記以前に符号化されたブロックの単一の行に含まれる最大コーディング単位(LCU)の数を表し、      “PicWidthInCtbsY” represents the number of maximum coding units (LCUs) contained in a single row of the previously encoded block;
    「PicHeightInCtbsY」が、前記以前に符号化されたブロックに含まれるLCU行の総数を表す、ステップと、      "PicHeightInCtbsY" represents the total number of LCU rows contained in the previously encoded block; and
    決定された位置における以前に符号化されたピクチャの以前に符号化されたスライスの以前に符号化されたブロックのコンテキスト情報を、現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として継承することによって、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化するステップと、  Context information of a previously encoded block of a previously encoded slice of a previously encoded picture at the determined position as initialized context information for the current slice of the current picture Initializing context information for the current slice of the current picture by inheriting;
    前記初期化されたコンテキスト情報を使用して前記現在のピクチャの前記現在のスライスのデータを符号化するステップと  Encoding the data of the current slice of the current picture using the initialized context information;
    を備える、方法。  A method comprising:
  16. 前記以前に符号化されたブロックはLCUを備え、前記決定された位置は、前記以前に符号化されたスライスと関連付けられる以前に符号化されたピクチャ内の中心の位置である、請求項15に記載の方法。  The previously encoded block comprises an LCU, and the determined position is a center position in a previously encoded picture associated with the previously encoded slice. The method described.
  17. 前記現在のスライスが単方向予測されたスライス(P-slice)を備え、前記以前に符号化されたスライスが双方向予測されたスライス(B-slice)を備える、請求項16に記載の方法。  The method according to claim 16, wherein the current slice comprises a unidirectionally predicted slice (P-slice) and the previously encoded slice comprises a bidirectionally predicted slice (B-slice).
  18. 前記現在のスライスが双方向予測されたスライス(B-slice)を備え、前記以前に符号化されたスライスが単方向予測されたスライス(P-slice)を備える、請求項16に記載の方法。  The method according to claim 16, wherein the current slice comprises a bi-predicted slice (B-slice) and the previously encoded slice comprises a uni-directionally predicted slice (P-slice).
  19. 前記現在のスライスが、コンテキスト情報が前記以前に符号化されたピクチャから継承される前記現在のピクチャの中の複数のスライスに含まれ、前記方法は、前記LCUを符号化した後の前記コンテキスト情報を継承することによって、前記複数のスライスのすべてのためのそれぞれのコンテキスト情報を初期化するステップをさらに備える、請求項16に記載の方法。  The current slice is included in a plurality of slices in the current picture where context information is inherited from the previously encoded picture, and the method includes the context information after encoding the LCU The method of claim 16, further comprising initializing respective context information for all of the plurality of slices by inheriting.
  20. 前記現在のスライスがインターコーディングされるかどうかを決定するステップをさらに備え、  Further comprising determining whether the current slice is intercoded;
    前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報を初期化するステップが、前記現在のスライスがインターコーディングされるという決定に基づいて、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記初期化されたコンテキスト情報として前記以前に符号化されたブロックを符号化した後の前記コンテキスト情報を継承するステップを備える、請求項15に記載の方法。  Initializing the context information for the current slice of the current picture based on the determination that the current slice is intercoded, for the current slice of the current picture; 16. The method of claim 15, comprising inheriting the context information after encoding the previously encoded block as initialized context information.
  21. 前記以前に符号化されたスライスがインターコーディングされるかどうかを決定するステップをさらに備える、請求項20に記載の方法。  21. The method of claim 20, further comprising determining whether the previously encoded slice is intercoded.
  22. 前記現在のスライスおよび前記以前に符号化されたスライスが同じ量子化パラメータ(QP)を共有するかどうかを決定するステップをさらに備え、  Determining whether the current slice and the previously encoded slice share the same quantization parameter (QP);
    前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報を初期化するステップが、前記現在のスライスおよび前記以前に符号化されたスライスが同じQPを共有するという決定に基づいて、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記初期化されたコンテキスト情報として前記以前に符号化されたブロックを符号化した後の前記コンテキスト情報を継承するステップを備える、請求項15に記載の方法。  Initializing the context information for the current slice of the current picture is based on a determination that the current slice and the previously encoded slice share the same QP. 16. The method of claim 15, comprising inheriting the context information after encoding the previously encoded block as the initialized context information for the current slice of a picture.
  23. イントラランダムアクセスピクチャ(IRAP)が、出力順序において、前記現在のピクチャと、前記以前に符号化されたスライスと関連付けられる以前に符号化されたピクチャとの間に位置するかどうかを決定するステップをさらに備え、  Determining whether an intra-random access picture (IRAP) is located in output order between the current picture and a previously encoded picture associated with the previously encoded slice; In addition,
    前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報を初期化するステップが、前記出力順序において前記現在のピクチャと前記以前に符号化されたピクチャとの間にIRAPが位置しないという決定に基づいて、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記初期化されたコンテキスト情報として、前記以前に符号化されたピクチャの前記以前に符号化されたブロックの前記コンテキスト情報を継承するステップを備える、請求項15に記載の方法。  Initializing the context information for the current slice of the current picture is a determination that no IRAP is located between the current picture and the previously encoded picture in the output order. Inheriting the context information of the previously encoded block of the previously encoded picture as the initialized context information for the current slice of the current picture based on 16. The method of claim 15, comprising.
  24. 前記コンテキスト情報が、前記現在のスライスと関連付けられる1つまたは複数のコンテキスト状態を備える、請求項15に記載の方法。  The method of claim 15, wherein the context information comprises one or more context states associated with the current slice.
  25. 前記以前に符号化されたブロックが、前記以前に符号化されたスライス中の中心位置にあるLCUを備える、請求項15に記載の方法。  16. The method of claim 15, wherein the previously encoded block comprises an LCU at a central location in the previously encoded slice.
  26. 前記以前に符号化されたブロックを符号化した後の前記コンテキスト情報を継承することによって、前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報を初期化するステップが、前記以前に符号化されたブロックを符号化した後の前記コンテキスト情報を継承することによって、前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報のすべてではないが一部のコンテキストを初期化するステップを備える、請求項15に記載の方法。  Initializing the context information for the current slice by inheriting the context information after encoding the previously encoded block encodes the previously encoded block The method of claim 15, comprising initializing some, but not all, of the context information for the current slice by inheriting the context information after becoming.
  27. 前記現在のピクチャと同じ量子化パラメータ(QP)およびスライスタイプを共有する前記以前に符号化されたピクチャを、出力順序において前記現在のピクチャの前の最後のピクチャとして特定することによって、前記以前に符号化されたピクチャを選択するステップをさらに備える、請求項15に記載の方法。  By identifying the previously encoded picture that shares the same quantization parameter (QP) and slice type as the current picture as the last picture before the current picture in output order; The method of claim 15, further comprising selecting an encoded picture.
  28. 前記初期化されたコンテキスト情報を使用して現在のピクチャの現在のスライスのデータを符号化するステップは、前記初期化されたコンテキスト情報を使用して前記現在のスライスと関連付けられるシンタックス要素をエントロピー符号化するステップを含む、請求項15に記載の方法。  The step of encoding the data of the current slice of the current picture using the initialized context information entropy uses a syntax element associated with the current slice using the initialized context information. The method of claim 15, comprising encoding.
  29. 前記初期化されたコンテキスト情報を使用して前記現在のピクチャの前記現在のスライスのデータをコーディングするために、1つまたは複数のプロセッサが、前記初期化されたコンテキスト情報を使用して前記現在のスライスと関連付けられるシンタックス要素をエントロピーコーディングするように構成される、請求項15に記載の方法。  In order to code the data of the current slice of the current picture using the initialized context information, one or more processors use the initialized context information to The method of claim 15, wherein the method is configured to entropy code syntax elements associated with a slice.
  30. ビデオデータを記憶するように構成されるメモリと、  A memory configured to store video data;
    前記メモリと通信している1つまたは複数のプロセッサとを備え、前記1つまたは複数のプロセッサが、  One or more processors in communication with the memory, the one or more processors comprising:
    以下の式に基づいて、以前に復号されたピクチャの以前に復号されたスライスの以前に復号されたブロックの位置を決定するステップであって、  Determining the position of a previously decoded block of a previously decoded slice of a previously decoded picture based on the following equation:
    TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY)/2 + PicWidthInCtbsY /2    TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY) / 2 + PicWidthInCtbsY / 2
    「PicWidthInCtbsY」が、前記以前に復号されたブロックの単一の行に含まれる最大コーディング単位(LCU)の数を表し、      “PicWidthInCtbsY” represents the number of maximum coding units (LCUs) contained in a single row of the previously decoded block;
    「PicHeightInCtbsY」が、前記以前に復号されたブロックに含まれるLCU行の総数を表す、ステップと、      "PicHeightInCtbsY" represents the total number of LCU rows contained in the previously decoded block; and
    前記メモリに記憶された前記ビデオデータの前記以前にコーディングされたピクチャ内の決定された位置において以前にコーディングされたスライスの以前にコーディングされたブロックをコーディングした後のコンテキスト情報を、現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として継承することによって、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化するステップと、  Context information after coding a previously coded block of a previously coded slice at a determined position in the previously coded picture of the video data stored in the memory is obtained from the current picture. Initializing context information for the current slice of the current picture by inheriting as initialized context information for the current slice;
    前記初期化されたコンテキスト情報を使用して前記現在のピクチャの前記現在のスライスのデータをコーディングするステップと  Coding data for the current slice of the current picture using the initialized context information;
    を実行するように構成される、ビデオコーディングデバイス。  A video coding device configured to perform.
  31. 前記以前にコーディングされたブロックはLCUを備え、前記決定された位置は、前記以前にコーディングされたピクチャ内の中心の位置である、請求項30に記載のビデオコーディングデバイス。  31. The video coding device of claim 30, wherein the previously coded block comprises an LCU and the determined location is a center location within the previously coded picture.
  32. 前記現在のスライスが単方向予測されたスライス(P-slice)を備え、前記以前にコーディングされたスライスが双方向予測されたスライス(B-slice)を備える、請求項31に記載のビデオコーディングデバイス。  32. The video coding device of claim 31, wherein the current slice comprises a unidirectionally predicted slice (P-slice) and the previously coded slice comprises a bidirectionally predicted slice (B-slice). .
  33. 前記現在のスライスが双方向予測されたスライス(B-slice)を備え、前記以前にコーディングされたスライスが単方向予測されたスライス(P-slice)を備える、請求項31に記載のビデオコーディングデバイス。  32. The video coding device of claim 31, wherein the current slice comprises a bi-predicted slice (B-slice) and the previously coded slice comprises a uni-directionally predicted slice (P-slice). .
  34. 前記現在のスライスが、コンテキスト情報が前記以前にコーディングされたピクチャから継承される前記現在のピクチャの中の複数のスライスに含まれ、前記1つまたは複数のプロセッサは、前記LCUをコーディングした後の前記コンテキスト情報を継承することによって、前記複数のスライスのすべてのためのそれぞれのコンテキスト情報を初期化するステップを実行するようにさらに構成される、請求項31に記載のビデオコーディングデバイス。  The current slice is included in a plurality of slices in the current picture for which context information is inherited from the previously coded picture, and the one or more processors after coding the LCU 32. The video coding device of claim 31, further configured to perform the step of initializing respective context information for all of the plurality of slices by inheriting the context information.
  35. 前記1つまたは複数のプロセッサは、前記現在のスライスがインターコーディングされるかどうかを決定するステップを実行するようにさらに構成され、  The one or more processors are further configured to perform the step of determining whether the current slice is intercoded;
    前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報を初期化するために、前記1つまたは複数のプロセッサは、前記現在のスライスがインターコーディングされるという決定に基づいて、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記初期化されたコンテキスト情報として前記以前にコーディングされたブロックをコーディングした後の前記コンテキスト情報を継承するステップを実行するようにさらに構成される、請求項30に記載のビデオコーディングデバイス。  To initialize the context information for the current slice of the current picture, the one or more processors are configured to determine the current picture based on a determination that the current slice is intercoded. 31. Further configured to perform the step of inheriting the context information after coding the previously coded block as the initialized context information for the current slice of Video coding device.
  36. 前記1つまたは複数のプロセッサは、前記以前にコーディングされたスライスがインターコーディングされるかどうかを決定するステップを実行するように構成される、請求項35に記載のビデオコーディングデバイス。  36. The video coding device of claim 35, wherein the one or more processors are configured to perform the step of determining whether the previously coded slice is intercoded.
  37. 前記1つまたは複数のプロセッサは、前記現在のスライスおよび前記以前にコーディングされたブロックが同じ量子化パラメータ(QP)を共有するかどうかを決定するステップを実行するようにさらに構成され、  The one or more processors are further configured to perform the step of determining whether the current slice and the previously coded block share the same quantization parameter (QP);
    前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報を初期化するために、前記1つまたは複数のプロセッサは、前記現在のスライスおよび前記以前にコーディングされたスライスが同じQPを共有するという決定に基づいて、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記初期化されたコンテキスト情報として前記以前にコーディングされたブロックをコーディングした後の前記コンテキスト情報を継承するステップを実行するように構成される、請求項30に記載のビデオコーディングデバイス。  In order to initialize the context information for the current slice of the current picture, the one or more processors say that the current slice and the previously coded slice share the same QP Based on the determination, configured to perform the step of inheriting the context information after coding the previously coded block as the initialized context information for the current slice of the current picture 32. The video coding device of claim 30, wherein:
  38. 前記1つまたは複数のプロセッサは、イントラランダムアクセスピクチャ(IRAP)が、出力順序において、前記現在のピクチャと、前記以前にコーディングされたスライスと関連付けられる以前にコーディングされたピクチャとの間に位置するかどうかを決定するステップを実行するようにさらに構成され、  The one or more processors locate an intra random access picture (IRAP) between the current picture and a previously coded picture associated with the previously coded slice in output order. Further configured to perform the step of determining whether or not
    前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報を初期化するために、前記1つまたは複数のプロセッサは、前記出力順序において前記現在のピクチャと前記以前にコーディングされたピクチャとの間にIRAPが位置しないという決定に基づいて、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのための前記初期化されたコンテキスト情報として、前記以前にコーディングされたピクチャの前記以前にコーディングされたブロックの前記コンテキスト情報を継承するステップを実行するように構成される、請求項30に記載のビデオコーディングデバイス。  In order to initialize the context information for the current slice of the current picture, the one or more processors are between the current picture and the previously coded picture in the output order. The context of the previously coded block of the previously coded picture as the initialized context information for the current slice of the current picture based on a determination that no IRAP is located at 32. The video coding device of claim 30, configured to perform the step of inheriting information.
  39. 前記コンテキスト情報が、前記現在のスライスと関連付けられる1つまたは複数のコンテキスト状態を備える、請求項30に記載のビデオコーディングデバイス。  The video coding device of claim 30, wherein the context information comprises one or more context states associated with the current slice.
  40. 前記以前にコーディングされたブロックがLCUを備え、前記決定された位置は、前記以前にコーディングされたスライス中の中心位置である、請求項30に記載のビデオコーディングデバイス。  32. The video coding device of claim 30, wherein the previously coded block comprises an LCU, and the determined location is a center location in the previously coded slice.
  41. 前記以前にコーディングされたブロックをコーディングした後の前記コンテキスト情報を継承することによって、前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報を初期化するために、前記1つまたは複数のプロセッサは、前記以前にコーディングされたブロックをコーディングした後の前記コンテキスト情報を継承することによって、前記現在のスライスのための前記コンテキスト情報のすべてではないが一部のコンテキストを初期化するステップを実行するように構成される、請求項30に記載のビデオコーディングデバイス。  In order to initialize the context information for the current slice by inheriting the context information after coding the previously coded block, the one or more processors may It is configured to perform a step of initializing some but not all of the context information for the current slice by inheriting the context information after coding a coded block The video coding device of claim 30.
  42. 前記1つまたは複数のプロセッサは、前記現在のピクチャと同じ量子化パラメータ(QP)およびスライスタイプを共有する前記以前にコーディングされたピクチャを、出力順序において前記現在のピクチャの前の最後のピクチャとして特定することによって、前記以前にコーディングされたピクチャを選択するステップを実行するようにさらに構成される、請求項30に記載のビデオコーディングデバイス。  The one or more processors may use the previously coded picture that shares the same quantization parameter (QP) and slice type as the current picture as the last picture before the current picture in output order. 32. The video coding device of claim 30, further configured to perform the step of selecting the previously coded picture by identifying.
  43. 前記記憶されたビデオデータが、符号化されたビデオデータを備え、  The stored video data comprises encoded video data;
    前記1つまたは複数のプロセッサがさらに、前記符号化されたビデオデータの少なくとも一部分を復号して再構築されたビデオデータを形成するように構成され、  The one or more processors are further configured to decode at least a portion of the encoded video data to form reconstructed video data;
    前記ビデオコーディングデバイスがさらに、前記再構築されたビデオデータの少なくとも一部分を表示するように構成される表示デバイスを備える、請求項30に記載のビデオコーディングデバイス。  The video coding device of claim 30, wherein the video coding device further comprises a display device configured to display at least a portion of the reconstructed video data.
  44. 前記1つまたは複数のプロセッサがさらに、前記記憶されたビデオデータの少なくとも一部分を符号化するように構成され、  The one or more processors are further configured to encode at least a portion of the stored video data;
    前記以前にコーディングされたブロックが、以前に符号化されたブロックを備える、請求項30に記載のビデオコーディングデバイス。  The video coding device of claim 30, wherein the previously coded block comprises a previously encoded block.
  45. 前記ビデオデータの少なくとも一部分を捕捉するように構成されるカメラをさらに備える、請求項44に記載のビデオコーディングデバイス。  45. The video coding device of claim 44, further comprising a camera configured to capture at least a portion of the video data.
  46. 以下の式に基づいて、以前に復号されたピクチャの以前に復号されたスライスの以前に復号されたブロックの位置を決定する手段であって、  Means for determining a position of a previously decoded block of a previously decoded slice of a previously decoded picture based on the following equation:
    TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY)/2 + PicWidthInCtbsY /2    TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY) / 2 + PicWidthInCtbsY / 2
    「PicWidthInCtbsY」が、前記以前に復号されたブロックの単一の行に含まれる最大コーディング単位(LCU)の数を表し、      “PicWidthInCtbsY” represents the number of maximum coding units (LCUs) contained in a single row of the previously decoded block;
    「PicHeightInCtbsY」が、前記以前に復号されたブロックに含まれるLCU行の総数を表す、手段と、      Means "PicHeightInCtbsY" represents the total number of LCU rows contained in the previously decoded block;
    前記決定された位置において以前にコーディングされたピクチャの以前にコーディングされたスライスの以前にコーディングされたブロックをコーディングした後のコンテキスト情報を、現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として継承することによって、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化する手段と、  Context information after coding a previously coded block of a previously coded slice of a previously coded picture at the determined location, an initialized context for the current slice of the current picture Means for initializing context information for the current slice of the current picture by inheriting as information;
    前記初期化されたコンテキスト情報を使用して前記現在のピクチャの前記現在のスライスのデータをコーディングする手段と  Means for coding data of the current slice of the current picture using the initialized context information;
    を備えるビデオコーディング装置。  A video coding device comprising:
  47. 前記初期化されたコンテキスト情報を使用して現在のピクチャの現在のスライスのデータをコーディングする前記手段は、前記初期化されたコンテキスト情報を使用して前記現在のスライスと関連付けられるシンタックス要素をエントロピーコーディングする手段を備える、請求項46に記載のビデオコーディング装置。  The means for coding data for a current slice of a current picture using the initialized context information entropy a syntax element associated with the current slice using the initialized context information. The video coding apparatus according to claim 46, comprising means for coding.
  48. 命令が符号化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令が、実行されると、ビデオコーディングデバイスの1つまたは複数のプロセッサに、  A non-transitory computer readable storage medium encoded with instructions that, when executed, are transmitted to one or more processors of a video coding device,
    以下の式に基づいて、以前に復号されたピクチャの以前に復号されたスライスの以前に復号されたブロックの位置を決定するステップであって、  Determining the position of a previously decoded block of a previously decoded slice of a previously decoded picture based on the following equation:
    TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY* PicHeightInCtbsY)/2 + PicWidthInCtbsY /2    TargetCUAddr = (PicWidthInCtbsY * PicHeightInCtbsY) / 2 + PicWidthInCtbsY / 2
    「PicWidthInCtbsY」が、前記以前に復号されたブロックの単一の行に含まれる最大コーディング単位(LCU)の数を表し、      “PicWidthInCtbsY” represents the number of maximum coding units (LCUs) contained in a single row of the previously decoded block;
    「PicHeightInCtbsY」が、前記以前に復号されたブロックに含まれるLCU行の総数を表す、ステップと、      "PicHeightInCtbsY" represents the total number of LCU rows contained in the previously decoded block; and
    前記決定された位置において以前にコーディングされたピクチャの以前にコーディングされたスライスの以前にコーディングされたブロックをコーディングした後のコンテキスト情報を、現在のピクチャの現在のスライスのための初期化されたコンテキスト情報として継承することによって、前記現在のピクチャの前記現在のスライスのためのコンテキスト情報を初期化するステップと、  Context information after coding a previously coded block of a previously coded slice of a previously coded picture at the determined location, an initialized context for the current slice of the current picture Initializing context information for the current slice of the current picture by inheriting as information;
    前記初期化されたコンテキスト情報を使用して前記現在のピクチャの前記現在のスライスのデータをコーディングするステップと  Coding data for the current slice of the current picture using the initialized context information;
    を実行させる、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。  A non-transitory computer-readable storage medium that causes
  49. 前記初期化されたコンテキスト情報を使用して現在のピクチャの現在のスライスのデータをコーディングするステップを前記1つまたは複数のプロセッサに実行させる命令は、実行されると、前記初期化されたコンテキスト情報を使用して前記現在のスライスと関連付けられるシンタックス要素をエントロピーコーディングするステップを前記1つまたは複数のプロセッサに実行させる命令を含む、請求項48に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。  An instruction that, when executed, causes the one or more processors to code data for a current slice of a current picture using the initialized context information, the initialized context information 49. The non-transitory computer-readable storage medium of claim 48, comprising instructions that cause the one or more processors to perform entropy coding of a syntax element associated with the current slice using.
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