JP7254919B2 - ピクチャ予測方法および装置 - Google Patents
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Description
図2は、この出願(開示)の技術を実現するように構成されたビデオ符号化器20の例の概略/概念ブロック図である。図2の例において、ビデオ符号化器20は、残差計算ユニット204、変換処理ユニット206、量子化ユニット208、逆量子化ユニット210、逆変換処理ユニット212、再構築ユニット214、バッファ216、ループフィルタユニット220、復号されたピクチャバッファ(decoded picture buffer, DPB)230、予測処理ユニット260、およびエントロピー符号化ユニット270を含む。予測処理ユニット260は、インター予測ユニット244、イントラ予測ユニット254、およびモード選択ユニット262を含み得る。インター予測ユニット244は、動き推定ユニットおよび動き補償ユニット(図には表されていない)を含み得る。図2に表されるビデオ符号化器20は、ハイブリッドビデオ符号化器またはハイブリッドビデオコーデックベースのビデオ符号化器とも呼ばれ得る。
符号化器20の実施形態は、ピクチャ201を、ブロック203のような複数の重複しないブロックに区分するように構成された、区分ユニット(図2には表されていない)を含み得る。区分ユニットは、ビデオシーケンス内のすべてのピクチャについて同じブロックサイズおよびブロックサイズを定義する対応するラスタを使用するように構成されてもよく、またはピクチャ間、サブセット間、もしくはピクチャグループ間でブロックサイズを変更し、各ピクチャを対応するブロックに区分するように構成されてもよい。
残差計算ユニット204は、ピクチャブロック203および予測ブロック265(予測ブロック265に関する更なる詳細は以下で提供される)に基づいて残差ブロック205を計算する、例えば、サンプル領域の残差ブロック205を、サンプルごとに(ピクセルごとに)ピクチャブロック203のサンプル値から予測ブロック265のサンプル値を減算することによって取得するように構成される。
変換処理ユニット206は、変換領域における変換係数207を取得するために、残差ブロック205のサンプル値に離散コサイン変換(discrete cosine transform, DCT)または離散サイン変換(discrete sine transform, DST)のような変換を適用するように構成される。変換係数207は、また、残差変換係数と呼ばれることがあり、変換領域における残差ブロック205を示す。
量子化ユニット208は、量子化された変換係数209を取得するために、スケール量子化、ベクトル量子化、または同様のものを適用することによって変換係数207を量子化するように構成される。量子化された変換係数209は、また、量子化された残差係数209と呼ばれることがある。量子化プロセスは、いくつかまたは全ての変換係数207に関連したビット深度を低減させ得る。例えば、nビットの変換係数が、量子化の間にmビットの変換係数に切り下げられてもよく、nはmよりも大きい。量子化パラメータ(quantization parameter, QP)を調整することによって量子化の程度が変更され得る。例えば、スケール量子化では、より細かいまたはより粗い量子化を達成するために異なるスケールが適用され得る。より小さい量子化ステップはより細かい量子化に対応し、より大きい量子化ステップはより粗い量子化に対応する。適切な量子化ステップは、量子化パラメータ(quantization parameter, QP)を使用することによって示され得る。例えば、量子化パラメータは、事前定義された適切な量子化ステップのセットのインデックスであり得る。例えば、より小さい量子化パラメータはより細かい量子化(より小さい量子化ステップ)に対応し得、より大きい量子化パラメータはより粗い量子化(より大きい量子化ステップ)に対応し得、逆もまた同様である。量子化は、量子化ステップによる除算および逆量子化ユニット210または同様のものによって実行される対応する量子化もしくは逆量子化を含んでもよく、または量子化ステップによる乗算を含んでもよい。HEVCのようないくつかの規格による実施形態では、量子化ステップを決定するために量子化パラメータが使用され得る。一般に、量子化ステップは、除算を含む数式の不動点近似を通じて量子化パラメータに基づいて計算され得る。量子化ステップおよび量子化パラメータについて使用される数式の不動点近似において使用されるスケールが原因で変更され得る、残差ブロックのノルムを復元するために、量子化および逆量子化について追加のスケール係数が導入され得る。例示の実施態様では、逆変換のスケールが逆量子化のスケールと組み合わされ得る。その代わりに、カスタマイズされた量子化テーブルが使用され、符号化器から復号器に、例えば、ビットス
トリーム内でシグナリングされてもよい。量子化は損失を有する演算であり、より大きい量子化ステップはより大きい損失を示す。
三角形予測単位モード(triangular prediction unit mode)は、元のHEVCまたはVVC VTMにおけるインター符号化に基づいてコード化ブロックを対角線に沿って2つの三角形のコード化ブロックに分割するものである。各三角形のコード化ブロックは、別々の動き情報を使用する。対角分割は、図8に示されるように、対角(diagonal)分割または逆対角(inverse diagonal)分割であり得る。現在のコード化ブロックの左上隅から右下隅へ分割するのが対角分割であり、現在のコード化ブロックの右上隅から左下隅へ分割するのが逆対角分割である。逆対角分割は、反対角分割とも呼ばれ得る。三角形予測単位モードは、動き補償予測においてのみ使用され、変換および量子化プロセスで2つの三角形を組み合わせることによって取得されたコード化ブロック全体に対して実行される。三角形予測単位モードは、そのブロックサイズが8×8以上であり、その符号化モードがmergeまたはskipモードであるコード化ブロックに使用され得る。
マージ(merge)モードが使用されるコード化ブロック/CUでは、イントラ予測が使用されるかどうかを示すために識別子mh_intra_flagが送信される。イントラ予測が使用される場合、イントラ符号化モード関連の構文要素mh_intra_luma_mpm_flagおよびmh_intra_luma_mpm_idxに基づいてイントラ候補モードリスト(intra candidate list)の中から選択されたイントラ予測モードに基づいて、イントラ予測ブロックが生成される。ルマブロックでは、イントラ候補モードリストは、4つのモード、DCモード、PLANARモード、水平horizontalモード、および垂直verticalモードを含み得る。イントラ候補モードリストのサイズは、現在のコード化ブロックの形状に基づいて選択され、イントラ候補モードリストは、3つまたは4つのモードを含み得る。現在のコード化ブロック/CUの幅が現在のコード化ブロック/CUの高さの2倍である場合、イントラ候補モードリストは水平モードを含まない。現在のコード化ブロック/CUの高さが現在のコード化ブロック/CUの幅の2倍である場合、イントラ候補モードリストは垂直モードを含まない。組み合わされたイントラおよびインター予測モードが使用される場合、イントラ予測モードインデックスに基づいて取得されたイントラ予測とマージインデックス(merge index)に基づいて取得されたインター予測とが、重み付け平均化によって組み合わされる。クロマ成分では、DMモードのみが使用される。
復号処理が、ピクチャ内の少なくとも1つのピクチャブロックに対して、そのピクチャブロックの再構築されたピクチャを取得するために実行される。図9に表されるように、前述の復号処理は、ステップ902からステップ914を含む。復号処理が実行されているブロックは現在のブロックと呼ばれる。
intrainter_flag();
If(intrainter_flag == 0)Tri_flag();
If(intrainter_flag())intra_mode()存在しないか、またはその位置が制限されない
If(Tri_flag())triangle_idx()位置が制限されないことを示す
intrainter_flag();
If(intrainter_flag())intra_mode()
If((intrainter_flag == 0)
||((intrainter_flag == 1) && (intra_mode != DC) && (intra_mode != PLANAR)))
Tri_flag();
If(Tri_flag())triangle_idx()
復号処理が、ピクチャ内の少なくとも1つのピクチャブロックに対して、そのピクチャブロックの再構築されたピクチャを取得するために実行される。図10に示されるように、前述の復号処理は、ステップ1002からステップ1010を含む。復号処理が実行されているブロックは現在のブロックと呼ばれる。
Tri_flag()
If(tri_flag == 0)intrainter_flag();
If(intrainter_flag())intra_mode()存在しないか、またはその位置が制限されない
If(Tri_flag())triangle_idx()位置が制限されないことを示す
Tri_flag()
If(Tri_flag())triangle_idx()
TriangleDir = getTriangleDir(triangle_idx);
If((tri_flag == 0)
||((tri_flag == 1) && (TriangleDir == inverse diagonal)))
intrainter_flag();
If(intrainter_flag())intra_mode()
実施形態3では、復号処理が、ピクチャ内の少なくとも1つのピクチャブロックに対して、そのピクチャブロックの再構築されたピクチャを取得するために実行される。前述の復号処理は、ステップ1101からステップ1106を含む。復号処理が実行されているブロックは現在のブロックと呼ばれる。
実施形態4は、インター符号化およびフィルタリングの方法、ならびにこの方法を使用したピクチャブロックに対する復号処理に関する。実施形態3との主要な違いはステップ1201にある。
実施形態5は、インター符号化およびフィルタリングの方法、ならびにこの方法を使用したピクチャブロックに対する復号処理に関する。実施形態3との主な違いはステップ1301およびステップ1302にある。
12 ソースデバイス
13 符号化されたデータ
14 宛先デバイス
16 ピクチャソース、ビデオソース
17 ピクチャデータ
18 前処理装置
19 前処理ピクチャデータ
20 ビデオ符号化器
21 符号化されたピクチャデータ
22 通信インターフェース、通信装置
28 通信インターフェース、通信装置
30 ビデオ復号器
31 復号されたピクチャデータ
32 後処理装置
33 後処理ピクチャデータ
34 表示デバイス
40 ビデオコード化システム
41 撮像デバイス
42 アンテナ
43 プロセッサ
44 メモリ
45 表示デバイス
46 処理装置
47 論理回路
201 ピクチャ
202 入力
203 ピクチャブロック
204 残差計算ユニット
205 残差ブロック
206 変換処理ユニット
207 変換係数
208 量子化ユニット
209 量子化された残差係数、量子化された変換係数
210 逆量子化ユニット
211 逆量子化された係数
212 逆変換処理ユニット
213 再構築された残差ブロック、逆変換逆量子化ブロック、逆変換残差ブロック
214 再構築ユニット、加算器
215 再構築されたブロック
216 バッファ
220 ループフィルタユニット
221 フィルタリングされたブロック
230 復号されたピクチャバッファDPB
231 復号されたピクチャ
244 インター予測ユニット
245 インター予測ブロック
246 動き補償ユニット
254 イントラ予測ユニット
255 イントラ予測ブロック
260 予測処理ユニット
262 モード選択ユニット
265 予測ブロック
270 エントロピー符号化ユニット
272 出力
304 エントロピー復号ユニット
309 量子化された係数
310 逆量子化ユニット
312 逆変換処理ユニット
313 再構築された残差ブロック、逆変換ブロック
314 再構築ユニット、加算器
315 再構築されたブロック
316 バッファ
320 ループフィルタユニット
321 フィルタリングされたブロック
330 復号されたピクチャバッファDPB
332 出力
344 インター予測
354 イントラ予測
360 予測処理ユニット
362 モード選択ユニット
365 予測ブロック
400 ビデオコード化デバイス
410 入口ポート
420 受信装置
430 プロセッサ
440 送信装置
450 出口ポート
460 メモリ
470 符号化/復号モジュール
500 装置
502 プロセッサ
504 メモリ
506 コードおよびデータ
508 オペレーティングシステム
510 アプリケーションプログラム
512 バス
514 2次メモリ
518 ディスプレイ
520 ピクチャ感知デバイス
522 音感知デバイス
1100 装置
1102 受信モジュール
1104 解析モジュール
1106 決定モジュール
1108 取得モジュール
3100 コンテンツ供給システム
3102 取り込みデバイス
3104 通信リンク
3106 端末デバイス
3108 スマートフォン/タブレットコンピュータ
3110 コンピュータ/ノートブックコンピュータ
3112 デジタルビデオレコーダ
3114 テレビ
3116 セットトップボックス(set top box、STB)
3118 ビデオ会議システム
3120 ビデオ監視システム
3122 パーソナルデジタルアシスタント
3124 車載デバイス
3126 ディスプレイ
3202 プロトコル処理ユニット
3204 逆多重化ユニット
3206 ビデオ復号器
3208 オーディオ復号器
3210 字幕復号器
3212 同期ユニット
3214 ビデオ/オーディオディスプレイ
3216 ビデオ/オーディオ/字幕ディスプレイ
Claims (30)
- ピクチャ予測方法であって、
ビットストリームを受信するステップと、
前記ビットストリームを解析して、組み合わされたイントラおよびインター予測モードが現在のブロックに適用されるかを示す前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードの識別子を取得するステップと、
前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードの識別子が、前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが前記現在のブロックに適用されることを示すとき、幾何学的分割ベース予測モードが実行されないと決定するステップであって、前記幾何学的分割ベース予測モードは三角形予測単位モードを含む、ステップと、
前記幾何学的分割ベース予測モードが実行されないとき、マージモードに従って動き補償プロセスを実行してインター予測サンプルを取得するステップと、
前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードにおけるイントラ予測モードに従ってイントラ予測サンプルを取得するステップであって、前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードの識別子が、前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが前記現在のブロックに適用されることを示すとき、前記イントラ予測モードはPLANARモードである、ステップと、
前記インター予測サンプルと前記イントラ予測サンプルとを組み合わせて前記現在のブロックの予測サンプルを取得するステップと、
前記幾何学的分割ベース予測モードが実行されるとき、幾何学的分割ベース予測モードインデックスを取得するために前記ビットストリームを解析し、前記幾何学的分割ベース予測モードインデックスに基づいて前記幾何学的分割ベース予測モードの分割方向を取得するステップと、
を含む方法。 - 前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードにおけるイントラ予測モードがDCまたは前記PLANARモードであるならば、事前設定されたポリシーに従って前記三角形予測単位モードにおいて逆対角分割のみが使用される、請求項1に記載の方法。
- 前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードにおけるイントラ予測モードがDCまたは前記PLANARモードであるならば、前記幾何学的分割ベース予測モードの識別子が解析されず、事前設定されたポリシーに従って前記幾何学的分割ベース予測モードが実行されない、請求項1に記載の方法。
- 前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが使用されるとき、前記幾何学的分割ベース予測モードの識別子が解析されず、事前設定されたポリシーに従って前記幾何学的分割ベース予測モードが実行されない、請求項1に記載の方法。
- 前記三角形予測単位モードの識別子がmerge_triangle_flagである、請求項3または4に記載の方法。
- 前記逆対角分割が、右上隅から左下隅へ分割することを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記幾何学的分割ベース予測モードが実行されるならば、前記幾何学的分割ベース予測モードに従って前記動き補償プロセスを実行するステップ
を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードの識別子がmh_intra_flagである、請求項1に記載の方法。
- 単方向動き情報候補リスト(uni-prediction candidate list)が生成され、少なくともインター予測方向、参照フレームインデックス(reference index, ref_idx)、及び動きベクトル(motion vector, MV)のいずれかを含む、前記現在のブロックの動き情報が、前記幾何学的分割ベース予測モードインデックスに基づいて、生成された前記単方向動き情報候補リストから決定される、請求項1に記載の方法。
- 事前設定されたポリシーに従って前記幾何学的分割ベース予測モードが実行されないとき、前記方法が、
マージ動き情報候補リストを生成し、前記ビットストリーム内で搬送されたマージインデックスに基づいて、少なくともインター予測方向、参照フレームインデックス(reference index, ref_idx)、及び動きベクトル(motion vector, MV)のいずれかを含む、前記現在のブロックの動き情報を決定するステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記現在のブロックの前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードにおけるイントラ予測モードに従ってイントラ予測サンプルを取得する前記ステップが、
前記ビットストリームを解析してイントラ符号化モード関連の構文を取得し、前記構文に基づいてイントラ候補モードリスト(intra candidate list)からイントラ予測モードを選択するステップを含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記イントラ符号化モード関連の構文が、最も見込みがあるモード識別子mh_intra_luma_mpm_flagおよび最も見込みがあるモードインデックスmh_intra_luma_mpm_idxを含む、請求項11に記載の方法。
- ピクチャ予測方法であって、
ビットストリームを受信するステップと、
前記ビットストリームを解析して現在のブロックの三角形予測単位モードを取得するステップと、
前記三角形予測単位モードが前記現在のブロックについて使用されるとき、第1の事前設定されたポリシーに従って組み合わされたイントラおよびインター予測モードの実行モードを選択するステップと、
前記三角形予測単位モードに従って前記現在のブロックの動き情報を取得してインター予測サンプルを取得するステップと、
前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードの前記実行モードおよび前記インター予測サンプルに従って前記現在のブロックの予測ピクチャを取得するステップと、
を含み、
前記ビットストリームが、三角形予測単位モードインデックスmerge_triangle_idxを取得するために解析され、前記三角形予測単位モードの分割方向TriangleDirがmerge_triangle_idxに基づいてルックアップテーブルから取得される
方法。 - 前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードの前記実行モードおよび前記インター予測サンプルに従って前記現在のブロックの予測ピクチャを取得する前記ステップが、
前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが前記第1の事前設定されたポリシーに従って実行されるならば、前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードに従ってイントラ予測サンプルを取得し、前記インター予測サンプルと前記イントラ予測サンプルとを組み合わせて前記現在のブロックの前記予測ピクチャを取得するステップ、または
前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが前記第1の事前設定されたポリシーに従って実行されないならば、前記インター予測サンプルに従って前記現在のブロックの前記予測ピクチャを取得するステップ
を含む、請求項13に記載の方法。 - 前記三角形予測単位モードが使用されるとき、組み合わされたイントラおよびインター予測モードの識別子が解析されず、前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが前記第1の事前設定されたポリシーに従って実行されない、請求項13に記載の方法。
- 前記三角形予測単位モードが使用されるとき、三角形予測単位が逆対角線に沿って分割されるならば、組み合わされたイントラおよびインター予測モードの識別子が第2の事前設定された規則に従って解析され、または三角形予測単位が対角線に沿って分割されるならば、組み合わされたイントラおよびインター予測モードの識別子が解析されず、前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが実行されない、請求項13に記載の方法。
- 前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードの識別子がmh_intra_flagである、請求項15または16に記載の方法。
- 前記三角形予測単位モードが使用されるとき、前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが前記第1の事前設定されたポリシーに従って実行されない、請求項13に記載の方法。
- 前記三角形予測単位モードが使用されるとき、三角形予測単位が逆対角線に沿って分割されるならば、前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが実行され、または三角形予測単位が対角線に沿って分割されるならば、前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが実行されない、請求項13に記載の方法。
- 前記三角形予測単位モードが使用されるとき、三角形予測単位が対角線に沿って分割されるならば、前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが使用されるときに水平および垂直の予測モードのみが使用される、請求項13に記載の方法。
- 前記三角形予測単位モードの識別子が、前記三角形予測単位モードの実行モードを示す、請求項13から20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記三角形予測単位モードの識別子がmerge_triangle_flagである、請求項21に記載の方法。
- 前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが実行されるとき、前記ビットストリームが、イントラ符号化モード関連の構文を取得するために解析され、前記構文に基づいてイントラ候補モードリスト(intra candidate list)からイントラ予測モードが選択される、請求項13から22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記イントラ符号化モード関連の構文が、最も見込みがあるモード識別子mh_intra_luma_mpm_flagおよび最も見込みがあるモードインデックスmh_intra_luma_mpm_idxを含む、請求項23に記載の方法。
- 単方向動き情報候補リスト(uni-prediction candidate list)が生成され、前記現在のブロックの前記動き情報が、前記三角形予測単位モードインデックスに基づいて前記単方向動き情報候補リストから決定される、請求項13に記載の方法。
- ピクチャ予測方法であって、
組み合わされたイントラおよびインター予測モードが現在のブロックに適用されるかを示す組み合わされたイントラおよびインター予測モードの識別子を取得するステップと、
制約条件が満たされる場合、幾何学的分割ベース予測モードが実行されることを決定するステップであって、前記制約条件は前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが前記現在のブロックに適用されないことを前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードの識別子が示すことを含み、前記幾何学的分割ベース予測モードは三角形予測単位モードを含む、ステップと、
前記幾何学的分割ベース予測モードに従って前記現在のブロックの動き情報を決定するステップと、
前記動き情報に基づいて動き補償プロセスを実行して前記現在のブロックの予測サンプルを取得するステップと、
を含む方法。 - 前記三角形予測単位モードの識別子がmerge_triangle_flagである、請求項26に記載の方法。
- 前記方法が、前記幾何学的分割ベース予測モードの分割方向を取得するステップをさらに含む、請求項26または27に記載の方法。
- 前記方法が、
識別子mh_intra_flagを取得するステップであって、前記識別子mh_intra_flagが、前記現在のブロックに前記組み合わされたイントラおよびインター予測モードが適用されるかどうかを示すために使用される、ステップをさらに含む、請求項26から28のいずれか一項に記載の方法。 - ビデオストリームを復号するための装置であって、プロセッサとメモリとを含み、前記メモリが命令を記憶し、前記命令が、請求項1から12または請求項26から29のいずれか一項に記載の方法を前記プロセッサが実行することを可能にする、装置。
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