JP7130708B2 - 画像の符号化及び復号方法、画像の符号化及び復号デバイス、及びこれに対応するコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
- 互いに時間的に続く、同じカメラから生じる画像(二次元タイプの符号化/復号)
- 異なる視界に応じて方向付けられた様々なカメラから生じる画像(三次元タイプの符号化/復号)
- テクスチャ及び深度の対応する構成要素(三次元タイプの符号化/復号)
- その他
を含む少なくとも1つの映像シーケンスから生じる画像に適用する。
- 上述のリストに含まれる量子化係数
- 使用される符号化のモードを表す情報、特に、
・予測のモード(イントラ予測、インター予測、復号器に伝送される情報が無い予測を実行するデフォルト予測(「スキップ」として知られている))
・予測のタイプを指定する情報(方向付け、参照画像など)
・ブロックの分割のタイプ
・必要ならば、動き情報
・その他
を含む。
- 画像を伝送するのに使用されるネットワークの所与のビットレートに対する画質の向上
- 事前に固定された画質基準に対する画像の伝送のビットレートの減少
が可能になる。
- これらの変換はブロック変換であり、従って、互いに独立してブロックを操作し易い。
- これらの変換は、ビットレート減少操作が動作する周波数領域の情報の圧縮に効率がよい。
X=Ac・(Al・x)t
X=Al・(Ac・xt)t
x=Al-1・(Ac-1・X)t
x=(Ac-1・(Al-1・X)t)t
X=A・x
x=A-1・X
- 予測の複数の所定のモードの中から選択されている予測のモードに従って現在ブロックを予測するステップと、
- 予測の完了時に得られる予測子ブロックと現在ブロックとの間の差を表す残余データブロックを計算するステップと、
- 予測の選択モードに対応付けられて事前に記憶されている変換操作のセットに属する変換操作を残余ブロックのデータに適用するステップと、
- 変換操作の後に得られるデータを符号化するステップと
を実行する。
- 現在ブロックに関する符号化性能を損なうことなく、先行技術の符号器のメモリ資源と比較して、変換行列の記憶を目的とした符号器のメモリ資源を大幅に減少する、
- 又は、先行技術の符号器のメモリ資源と比較して、変換行列の記憶を目的とした符号器のメモリ資源の増大を必要とすることなく、現在ブロックに関する符号化性能を増大する
ことができる。
- 単一の変換操作、例えば、DCTタイプの変換
- 2つの変換操作、例えば、DCTタイプの変換及びDSTタイプ
- その他
を共通して含むことができる。
- 予測の複数の所定のモードの中から選択されている予測のモードに従って現在ブロックを予測し、
- 予測の完了時に得られる予測子ブロックと現在ブロックとの間の差を表す残余データブロックを計算し、
- 予測の選択モードに対応付けられて事前に記憶されている変換操作のセットに属する変換操作を残余ブロックのデータに適用し、
- 変換操作の後に得られるデータを符号化する
ように設計されている。
- データ信号において、下記を判定するステップと、
・復号されるべき現在ブロックに対応付けられている現在残余ブロックを表すデータ
・復号されるべき現在ブロックの予測のモードであって、予測の複数の所定のモードに属する予測のこのモード
- 予測の判定モードに従って現在ブロックを予測するステップと、
- 予測の判定モードに対応付けられて事前に記憶されている変換操作のセットに属する変換操作を、残余ブロックを表すデータに適用するステップと、
- 予測の完了時に得られる予測子ブロックと変換操作の後に得られるデータとを用いて現在ブロックを再構成するステップと
を実行する。
- 現在ブロックの再構成の品質を損なうことなく、先行技術の復号器のメモリ資源と比較して、変換行列の記憶を目的とした復号器のメモリ資源を大幅に減少する、
- 又は、先行技術の復号器のメモリ資源と比較して、変換行列の記憶を目的とした復号器のメモリ資源の増大を必要とすることなく、現在ブロックの再構成の品質を増大する
ことができる。
- データ信号において、下記を判定し、
・復号されるべき現在ブロックに対応付けられている現在残余ブロックを表すデータ
・復号されるべき現在ブロックの予測のモードであって、予測の複数の所定のモードに属する予測のこのモード
- 予測の判定モードに従って現在ブロックを予測し、
- 予測の判定モードに対応付けられて事前に記憶されている変換操作のセットに属する変換操作を、残余ブロックを表すデータに適用し、
- 予測の完了時に得られる予測子ブロックと変換操作の後に得られるデータとを用いて現在ブロックを再構成する
ように設計されている。
ここで、本発明の実施形態について説明する。この実施形態では、本発明による符号化方法を用いて、現在又は次の映像符号化規格のうちの何れか1つに準拠する符号化によって得られる2進ストリームに近い2進ストリームに従って画像又は画像のシーケンスを符号化する。
- 符号化されるべき現在画像を受信する入力器ENT_Cと、
・バッファメモリMT_Cを含むメモリMEM_Cと、
・コンピュータプログラムPG_Cによって駆動されるプロセッサPROC_Cと
- を含む、本発明による符号化方法を実行する処理回路CT_Cと、
- 現在画像の符号化の完了時に得られたデータを含む符号化ストリームを送出する出力器SOR_Cと
を含む。
- 例えば、DCTタイプの離散コサイン変換などの直接変換
- 例えば、DSTタイプの離散サイン変換などの直接変換
- 出版物“Rate-distortion optimised transform competition for intra coding in HEVC”,Adria Arrufat,Pierrick Philippe,Olivier Deforges,IEEE VCIP,Dec 2014に示すようなひずみビットレートによって最適化されるブロック変換
- DWTタイプのウェーブレット変換
- 出版物“Reduction of blocking effects in image coding with lapped orthogonal transform”,H.Malvarに示すような重複変換タイプの重複を含む変換
- 又は、任意の他のタイプの利用可能な変換
のような変換であってもよい。
- 変換数NB0を含む変換のセットに対応付けられて、予測MP0の所定のモードを記憶し、
- 変換数NB1を含む変換のセットに対応付けられて、予測MP1の所定のモードを記憶し、
- …
- 変換数NBVを含む変換のセットに対応付けられて、予測MPVの所定のモードを記憶し、
- …
- 変換数NBRを含む変換のセットに対応付けられて、予測MPRの所定のモードを記憶する。
- DSTタイプの変換、又はDCTタイプの変換、
- 一方はDCTタイプ、他方はDSTタイプの2つの変換、
- 共通の2つを超える変換
を共通して含んでもよい。
- 予測MPSのモードに対応付けられている変換のセットが1つの変換のみを含む場合、即ちNBS=1の場合、Ts,kで示す単一の変換を読み取るステップ、
- 又は、予測MPSのモードに対応付けられている変換のセットが1つを超える変換を含む場合、即ちNBS>1の場合、幾つかの変換の中から、例えばTs,k*(但し、0≦k*≦N-1)で示す1つの変換を選択するステップ
であり、このような選択は、例えば、
・当業者に周知のビットレート/ひずみ基準を最小化することによって、
・又は、単にビットレートを最小化することによって、
・又は、単にひずみを最小化することによって、
・又は、当業者に周知のビットレートひずみ/複雑性の妥協を最小化することによって、
・又は、単に効率を最小化することによって、
・又は、単に複雑性を最小化することによって、
所定の符号化性能基準に従って実行される。
- 上述のステップC8の完了時に得られた符号化データd1、d2、…、dw、…、dVと、
- ステップC5で判定された変換Ts,k又はTs,k*の指標IDXと
を含むデータ信号又はストリームFを構成する。
- 所与の変換の追加の後に、最良のメモリ資源/符号化性能の妥協に従って選択された予測(ipm)のモード
- 第1の反復(iter)以来追加された変換の総数(Nb)
- 追加された変換の全体を記憶するのに符号器で使用される記憶容量(ROM)
- 得られる符号化性能(BDRate)、即ち、HEVC符号器に対して得られる百分率ビットレート減少
も列挙する。
a_x=(Rit,x-R0)/(Mit,x-M0)(但し、R0及びM0は、HEVC規格に対して保存されたビットレート及び追加されたメモリをそれぞれ示す、即ち、反復it=0(R0=0、M0=0)。)
- HEVC規格に対して保存されたビットレートR1、即ちR1=0.2%
- HEVC規格に対して追加されたメモリM1、即ちM1=0.1kb
に対応付けて、表の第3列の一番下に示す。
- HEVC規格に対して保存されたビットレートR15、即ちR15=1.01%
- HEVC規格に対して追加されたメモリM15、即ちM15=2kb
に対応付けて、表の最終列の一番下に示す。
- イントラ予測0のモードの場合、4つの変換が追加されている。
- イントラ予測10及び16のモードの場合、2つの変換がそれぞれ追加されている。
- イントラ予測1、8、9、11、14、25、27及び28のモードの場合、1つの変換がそれぞれ追加されている。
- 図4の表TB1と直接関連して、図3の反復方法の実行の後に、使用されるメモリ資源に対する符号化性能の展開を表す点曲線CB1と、
- 予測のモード毎に同じ変換数を使用する最先端の符号器を用いて得られるような、使用されるメモリ資源に対する符号化性能の展開を表す実曲線CB2と
を示す。
- この水平軸に対して対称的に-30度の角度のイントラ予測の角度方向と、
- この水平軸及び対角軸ADに対して対称的に-60度の角度を示すイントラ予測の角度方向と、
- 対角軸ADに対して対称的に-120度の角度を示すイントラ予測の角度方向と
に対応付ける。
- 現在残余ブロックのデータに、転置タイプの変位を適用し、次いで、鏡映タイプの変位を適用する。
- 又は、現在残余ブロックのデータに、鏡映タイプの変位を適用し、次いで、転置タイプの変位を適用する。
- 同じ変換又は変換の同じセットに対応付けられているイントラ予測DPI22及びDPI6の方向を、図8に表すようなタイプ0及びタイプ5の鏡映回転にそれぞれそれら自体対応付ける。
- 同じ変換又は変換の同じセットに対応付けられているイントラ予測DPI4及びDPI16の方向を、図8に表すようなタイプ0及びタイプ2の鏡映回転にそれぞれそれら自体対応付ける。
- 同じ変換又は変換の同じセットに対応付けられているイントラ予測DPI20及びDPI32の方向を、図8に表すようなタイプ0及びタイプ1の鏡映回転にそれぞれそれら自体対応付ける。
- 同じ変換又は変換の同じセットに対応付けられているイントラ予測DPI4、DPI16、DPI20及びDPI32の方向を、図8に表すようなタイプ6、タイプ4、タイプ0及びタイプ1の鏡映回転にそれぞれそれら自体対応付ける。
- 先行技術の符号化方法に対して保存されたビットレートR15、即ちR15=1.21%
- 先行技術の符号化方法に対して追加されたメモリM15、即ちM15=2.1kb
に対応付けて、表の最終列の一番下に示す。
- イントラ予測1のモード及びイントラ予測の方向の上述のグループG3及びG5の場合、1つの変換がそれぞれ追加されている。
- イントラ予測の方向の上述のグループG6、G7及びG9の場合、2つの変換がそれぞれ追加されている。
- イントラ予測0のモード及びイントラ予測の方向の上述のグループG8の場合、4つの変換がそれぞれ追加されている。
ここで、本発明の実施形態について説明する。この実施形態では、本発明による復号方法を用いて、現在又は次の映像復号規格のうちの何れか1つに準拠する復号器によって復号できる画像又は画像のシーケンスを表すデータ信号又はストリームを復号する。
- 復号されるべき現在データ信号又はストリームFを受信する入力器ENT_Dと、
- 本発明による復号方法を実行する処理回路CT_Dであって、
・バッファメモリMT_Dを含むメモリMEM_Dと、
・コンピュータプログラムPG_Dによって駆動されるプロセッサPROC_Dと
- を含む、本発明による復号方法を実行する処理回路CT_Dと、
- 本発明による復号の完了時に得られたデータを含む再構成された現在画像を送出する出力器SOR_Dと
を含む。
- ステップC7の完了時に得られる量子化ブロックBqiに対応付けられているデジタル情報のセット
- 又は、残余ブロックBriのデータを変位させるステップC40が符号化時に実行されている場合、ステップC7の完了時に得られる量子化変更ブロックBmqiに対応付けられているデジタル情報のセット
が得られる。
- 図1のステップC3で選択された予測MPSのモード
- IBPoptで示す、予測子ブロックBPoptの指標、及び現在ブロックBiが区分されている場合に現在ブロックBiの区分のタイプ
を判定する。
- 例えば、DCTタイプの離散コサイン変換などの直接変換
- 例えば、DSTタイプの離散サイン変換などの直接変換
- 出版物“Rate-distortion optimised transform competition for intra coding in HEVC”,Adria Arrufat,Pierrick Philippe,Olivier Deforges,IEEE VCIP,Dec 2014に示すようなひずみビットレートによって最適化されるブロック変換
- DWTタイプのウェーブレット変換
- 出版物“Reduction of blocking effects in image coding with lapped orthogonal transform”,H.Malvarに示すような重複変換タイプの重複を含む変換
- 又は、任意の他のタイプの利用可能な変換
の通りである。
- 変換数NB0を含む変換のセットに対応付けられて、予測MP0の所定のモードを記憶し、
- 変換数NB1を含む変換のセットに対応付けられて、予測MP1の所定のモードを記憶し、
- …
- 変換数NBVを含む変換のセットに対応付けられて、予測MPVの所定のモードを記憶し、
- …
- 変換数NBRを含む変換のセットに対応付けられて、予測MPRの所定のモードを記憶する。
- DSTタイプの変換と逆の変換、又はDCTタイプの変換と逆の変換
- DSTタイプの変換と逆の変換、及びDCTタイプの変換と逆の変換
- 共通の2つを超える変換
を共通して含んでもよい。
- この水平軸に対して対称的に-30度の角度のイントラ予測の角度方向と、
- この水平軸及び対角軸ADに対して対称的に-60度の角度を示すイントラ予測の角度方向と、
- 対角軸ADに対して対称的に-120度の角度を示すイントラ予測の角度方向と
に対応付ける。
- 現在復号変更残余ブロックBDmriのデータに、逆転置タイプの変位を適用し、次いで、逆鏡映タイプの変位を適用する。
- 又は、現在復号変更残余ブロックBDmriのデータに、逆鏡映タイプの変位を適用し、次いで、逆転置タイプの変位を適用する。
- 同じ変換又は変換の同じセットに対応付けられているイントラ予測DPI22及びDPI6の方向を、図8に表すようなタイプ0及びタイプ5の鏡映回転の各逆鏡映回転にそれぞれそれら自体対応付ける。
- 同じ変換又は変換の同じセットに対応付けられているイントラ予測DPI4及びDPI16の方向を、図8に表すようなタイプ0及びタイプ2の鏡映回転の各逆鏡映回転にそれぞれそれら自体対応付ける。
- 同じ変換又は変換の同じセットに対応付けられているイントラ予測DPI20及びDPI32の方向を、図8に表すようなタイプ0及びタイプ1の鏡映回転の各逆鏡映回転にそれぞれそれら自体対応付ける。
- 同じ変換又は変換の同じセットに対応付けられているイントラ予測DPI4、DPI16、DPI20及びDPI32の方向を、図8に表すようなタイプ6、タイプ4、タイプ0及びタイプ1の鏡映回転の各逆鏡映回転にそれぞれそれら自体対応付ける。
CB2 実曲線
Bmri 変更残余ブロック
Claims (6)
- ブロックに分割されている少なくとも1つの画像(ICj)の符号化方法であって、
前記画像の符号化されるべき現在ブロック(Bi)に対して、
-インター及びイントラ予測の2つの所定のモードの中から選択されている予測(MPS)のモードに従って前記現在ブロックを予測する(C3)ステップであって、予測の前記選択モードはイントラである、ステップと、
-前記予測の完了時に得られる予測子ブロック(BPopt)と前記現在ブロックとの間の差を表す残余ブロックを計算する(C4)ステップと、
-イントラ予測の前記選択モードに対応付けられてメモリに記憶されている(C0)変換のセットに属する変換を前記残余ブロックに適用し、変換ブロックを取得する(C6)ステップと、
-前記変換ブロックを符号化する(C8)ステップと
を実行し、
前記少なくとも1つの画像を符号化する前に、複数の予測モードにそれぞれ対応付けられている変換のセットを前記メモリに記憶し、前記複数の予測モードのうち、2つの予測モードに対応する2つの変換セットの変換数が異なり、前記複数の予測モードはインター予測の前記モードと、イントラ予測の前記モードとを少なくとも含み、
前記複数の予測モードのうち予測の2つのモードにそれぞれ対応付けられている2つの変換のセットの変換数は、少なくとも1つの同じ変換を共通して含むことを特徴とする、符号化方法。 - 処理回路(CT_C)を含む、ブロックに分割されている少なくとも1つの画像(ICj)の符号化デバイス(CO)であって、
前記画像の符号化されるべき現在ブロック(Bi)に対して、
-インター及びイントラ予測の2つの所定のモードの中から選択されている予測のモードに従って前記現在ブロックを予測し、予測の前記選択モードはイントラであり、
-前記予測の完了時に得られる予測子ブロックと前記現在ブロックとの間の差を表す残余ブロックを計算し、
-イントラ予測の前記選択モードに対応付けられてメモリに記憶されている変換のセットに属する変換を前記残余ブロックに適用し、変換ブロックを取得し、
-前記変換ブロックを符号化する
ように設計されており、
前記処理回路は、前記少なくとも1つの画像を符号化する前に、複数の予測モードにそれぞれ対応つけられている変換のセットを前記メモリに記憶するように設計されており、前記複数の予測モードのうち、2つの予測モードに対応する2つの変換セットの変換数が異なり、前記複数の予測モードはインター予測の前記モードと、イントラ予測の前記モードとを少なくとも含み、
前記複数の予測モードのうち予測の2つのモードにそれぞれ対応付けられている2つの変換のセットの変換数は、少なくとも1つの同じ変換を共通して含むことを特徴とする、符号化デバイス。 - ブロックに分割されている少なくとも1つの画像(ICj)を表すデータ信号(F)の復号方法であって、
復号されるべき現在ブロック(Bi)に対して、
-前記データ信号において、
・復号されるべき前記現在ブロックに対応付けられている現在残余ブロックを表すデータ
・復号されるべき前記現在ブロックの予測(MPS)のモードであって、イントラ及びインター予測の2つの所定のモードに属する予測の前記モード
を判定する(D3)ステップであって、予測の前記判定モードはイントラである、ステップと、
-イントラ予測(MPS)の前記判定モードに従って前記現在ブロックを予測する(D4)ステップと、
-イントラ予測(MPS)の前記判定モードに対応付けられてメモリに記憶されている(D0)変換のセットに属する変換を、前記残余ブロックを表す前記データに適用する(D7)ステップと、
-前記予測の完了時に得られる予測子ブロックと前記変換の後に得られる前記データとを用いて前記現在ブロックを再構成する(D8)ステップと
を実行し、
前記データ信号を復号する前に、複数の予測モードにそれぞれ対応つけられている変換のセットを前記メモリに記憶するように設計されており、前記複数の予測モードのうち、2つの予測モードに対応する2つの変換セットの変換数が異なり、前記複数の予測モードはインター予測の前記モードと、イントラ予測の前記モードとを少なくとも含み、
前記複数の予測モードのうち予測の2つのモードにそれぞれ対応付けられている2つの変換のセットの変換数は、少なくとも1つの同じ変換を共通して含むことを特徴とする、復号方法。 - 処理回路(CT_D)を含む、ブロックに分割されている少なくとも1つの画像(ICj)を表すデータ信号(F)の復号デバイスであって、
復号されるべき現在ブロック(Bi)に対して、
-前記データ信号において、
・復号されるべき前記現在ブロックに対応付けられている現在残余ブロックを表すデータ
・復号されるべき前記現在ブロックの予測のモードであって、イントラ及びインター予測の2つの所定のモードに属する予測の前記モード
を判定し、予測の前記判定モードはイントラであり、
-イントラ予測の前記判定モードに従って前記現在ブロックを予測し、
-イントラ予測(MPS)の前記判定モードに対応付けられてメモリに記憶されている変換のセットに属する変換を、前記残余ブロックを表す前記データに適用し、
-前記予測の完了時に得られる予測子ブロックと前記変換の後に得られる前記データとを用いて前記現在ブロックを再構成する
ように設計されており、
前記処理回路は、前記データ信号を復号する前に、複数の予測モードにそれぞれ対応つけられている変換のセットを前記メモリに記憶するように設計されており、前記複数の予測モードのうち、2つの予測モードに対応する2つの変換セットの変換数が異なり、前記複数の予測モードはインター予測の前記モードと、イントラ予測の前記モードとを少なくとも含み、
前記複数の予測モードのうち予測の2つのモードにそれぞれ対応付けられている2つの変換のセットの変換数は、少なくとも1つの同じ変換を共通して含むことを特徴とする、復号デバイス。 - コンピュータプログラムをコンピュータで実行する場合、請求項3に記載の復号方法のステップの実行用のプログラムコード命令を含むコンピュータプログラム。
- コンピュータプログラムをコンピュータで実行する場合、請求項1に記載の符号化方法のステップの実行用のプログラムコード命令を含むコンピュータプログラム。
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