JP7267302B2 - ビデオ符号化のための方法、機器及びコンピュータ・プログラム - Google Patents
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Description
本出願は、2019年8月5日にて提出されたアメリカ特許出願No. 16/531,958「Method and Apparatus for
Video Coding」の優先権を主張し、本開示は2018年12月3日にて提出されたアメリカ仮出願No. 62/774.828の優先権を主張する。先行出願の全ての開示内容は本明細書に援用される。
本出願は一般的に、ビデオ符号化及び復号に関する実施例を説明する。
H.265提案書、「高効率ビデオ符号化/復号(High Efficiency Video Coding)」、2016年12月)には各種のMV予測メカニズムが記載されている。H.265が提供する多種のMV予測メカニズムにおいて、本出願は、以下で「空間マージ」と呼ばれる技術を説明する。
複数のモードは、複数のモードのうちの各モードの使用頻度の降順に基づき配列され、通常マージモード、動きベクトル差付きマージモード、サブブロックマージ予測モード、イントラ用の多仮説予測モード、三角形予測ユニットモードとして配列される。
H.265を含む。実施例において、開発中のビデオ符号化基準は非公式的にVVC(Versatile
Video Coding)と呼ばれる。本出願はVVCのコンテキストに適用される。
H.265の基準における所定のビデオ圧縮技術に基づき、復号動作を実行する。符号化されたビデオシーケンスは、ビデオ圧縮技術または基準のシンタックス、及びビデオ圧縮技術または基準に記録されたコンフィグファイルに従うという意味で、符号化されたビデオシーケンスは使用されるビデオ圧縮技術または基準が指定するシンタックスに合う。具体的に、コンフィグファイルはビデオ圧縮技術または基準における利用可能な全てのツールから、前記コンフィグファイルで利用可能な唯一のツールとして、いくつかのツールを選択できる。準拠性に対して、符号化されたビデオシーケンスの複雑度が、ビデオ圧縮技術または基準のレベルによって限定される範囲内にあるように要求する。ある状況で、レベルは最大ピクチャのサイズ、最大フレームレート、最大再構築サンプリングレート(例えば、メガ(mega)サンプル/秒に測定する)、最大参照ピクチャサイズなどを制限する。ある状況で、レベルにより配置される制限は、仮想参照復号器(Hypothetical
Reference Decoder、HRD)の仕様、及び符号化されたビデオシーケンスにおいてシグナリングされ、HRDバッファが管理するメタデータによってさらに限定される。
noise ratio、SNR)強化層、冗長スライス、冗長ピクチャ、前方誤り訂正符号などの形式であってもよい。
CrCb 4:2:0、Y CrCb 4:4:4)を有してもよい。メディアサービスシステムにおいて、ビデオソース(501)は前に準備されたビデオを記憶するための記憶装置であってもよい。ビデオ会議システムにおいて、ビデオソース(501)はビデオシーケンスとして、ローカル画像情報をキャプチャするためのカメラであってもよい。ビデオデータを複数の単独のピクチャとして提供し、順序に従って見ると、これらのピクチャには動きが付与される。ピクチャそのものは、空間画素アレイとして構築され、使用のサンプリング構成、色空間などに依存し、各々画素には1つまたは複数のサンプルが含まれてもよい。画素とサンプルとの間の関係は、当業者にとって容易に理解できる。以下の説明はサンプルに着目する。
of pictures、GOP)の配置、最大動きベクトルの検索範囲などを含み得る。コントローラ(550)は他の適切な機能を有してもよく、これらの機能はあるシステム設計に対して最適化されたビデオ符号器(503)に関わる。
H.265提案書の所定のビデオ符号化技術または基準に基づき符号化動作を実行することができる。その動作において、ビデオ符号器(503)は、入力ビデオシーケンスにおける時間と空間冗長を利用した予測性符号化操作を含む各種の圧縮操作を実行できる。従って、符号化されたビデオデータは、使用のビデオ符号化技術または基準が指定する文法に合う。
tree unit、CTU)に分割することで、圧縮に用い、ピクチャにおけるCTUは、例えば、64×64画素、32×32画素または16×16画素のような同じサイズを有する。一般的に、CTUは1つの輝度CTBと2つの彩度CTBとが含まれる3つの符号化ツリーブロック(coding
tree block、CTB)を有する。さらに、各CTUはクワッドツリーで1つまたは複数の符号化ユニット(coding unit、CU)に分割できる。例えば、64×64画素であるCTUは、64×64画素である1つのCU、または32×32画素である4つのCU、或いは16×16画素である16個のCUに分割されてもよい。実施例において、各CUを分析することで、フレーム間予測タイプまたはフレーム内予測タイプのような、CU用の予測タイプを決定する。また、時間及び/または空間の予測可能性に依存し、CUを1つまたは複数の予測ユニット(prediction
unit、PU)に分割する。一般的に、各PUは輝度予測ブロック(PB)と2つの彩度PBとを有する。実施例において、予測ブロックごとに符号化(符号化/復号)における予測動作を実行する。予測ブロックの例示として、輝度予測ブロックを利用し、予測ブロックは、8×8画素、16×16画素、8×16画素、16×8画素などのような画素値(例えば、輝度値)の行列を含む。
if(merge_flag)
{
merge_list_idc; // 0 個のブロックマージモード;1つのサブブロックマージモード
merge_idx;
if(merge_list_idc==0 && merge_idx<= max_mmvd_based_index)
{
mmvd_flag;
if(mmvd_flag)
{
mmvd_info;
}
}
}
else //(merge_list_idc !=0)であれば
{
if(merge_idx <= sub_block_merge_size) //2つのリストの大きさが異なると
sub_block_flag; // ATMVP及びAffine
if (!sub_block_flag)
{
if(MHIntra mode conditions) //有効にする条件を追加する
MHIntra_flag;
if(MHIntra_flag)
{
MHIntra_info;
}
}
//sub_block_flagがtrueであれば、MHIntra_flagはFalseに推定される
if(!MHIntra_flag && !sub_block_flag )
{
if(triangle prediction unit mode conditions)//開始条件を追加する
merge_triangle_flag;
if(merge_triangle_flag)
{
merge_triangle_info;
}
}
}
ROM/RW(1420)が含まれる光学媒体、サムドライブ(1422)、取り外し可能なハードドライブまたはソリッドステートドライブ(1423)、磁気テープとフロッピーディスク(図示せず)のような伝統の磁気媒体、専用ROM/ASIC/PLDに基づく機器、例えばドングル(図示せず)のような機器を含む。
JEM:共同探索モデル
VVC:バーサタイルビデオコーディング
BMS:基準セット
MV:動きベクトル
HEVC:高効率ビデオ符号化
SEI:補足エンハンスメント情報
VUI:ビデオユーザビリティ情報
GOP:グループオブピクチャ
TU:変換ユニット
PU:予測ユニット
CTU:符号化ツリーユニット
CTB:符号化ツリーブロック
PB:予測ブロック
HRD:仮想参照復号器
SNR:信号対雑音比
CPU:中央処理ユニット
GPU:グラフィック処理ユニット
CRT:陰極線管
LCD:液晶ディスプレイ
OLED:有機発光ダイオード
CD:コンパクトディスク
DVD:ディジタルビデオコンパクトディスク
ROM:読み取り専用メモリ
RAM:ランダムアクセスメモリ
ASIC:特定用途向け集積回路
PLD:プログラマブルロジックデバイス
LAN:ローカルエリアネットワーク
GSM:グローバルモバイルシステムオブシステム
LTE:ロングタームエボリューション
CANBus:コントローラエリアネットワークバス
USB:ユニバーサルシリアルバス
PCI:周辺コンポーネント相互接続
FPGA:フィールドプログラマブルゲートアレイ
SSD:ソリッドステートドライブ
IC:集積回路
CU:符号化ユニット
Claims (14)
- 復号器が実行するビデオ復号のための方法であって、
符号化されたビデオビットストリームから第1シンタックス要素を取得するステップであって、前記第1シンタックス要素は複数のモードに関連付けられ、前記複数のモードは、動き情報を特定して現在ブロックに適用するためのものであり、前記第1シンタックス要素の第1値は、前記現在ブロックに用いられる前記複数のモードのサブセットを示す、ステップと、
前記第1シンタックス要素の第1値が示す前記サブセットに基づき、前記現在ブロックの予測値を生成するステップと、
前記予測値に基づき、前記現在ブロックの再構築サンプルを生成するステップとを含み、
前記第1シンタックス要素は、前記複数のモードのそれぞれを表す異なるビンの1つに設定され、
前記現在ブロックが含まれるピクチャにおいて、前記複数のモードの中で使用頻度が最も高いモードは前記ビンの中で最も少ないビットを有するビンで示され、
前記複数のモードは、
動き情報候補リストから選択された動き情報候補に基づき、前記現在ブロックの動き情報を導出する通常マージモードと、
前記現在ブロックを複数の矩形サブブロックに分割するとともに、前記複数の矩形サブブロックのそれぞれの動き情報を導出するサブブロックマージ予測モードと、
前記現在ブロックを三角形サブパーティションに分割するとともに、前記三角形サブパーティションのそれぞれの動き情報を導出する三角形予測ユニットモードとを含む方法。 - 前記複数のモードはさらに、
動きベクトル差情報と動き情報候補リストから選択された動き情報候補に基づき、前記現在ブロックの動き情報を導出する動きベクトル差付きマージモードを含む請求項1に記載の方法。 - 前記複数のモードはさらに、
フレーム内予測値とフレーム間予測値とを組み合わせることで、前記現在ブロックの最終予測値を生成するイントラ用の多仮説予測モードを含む請求項2に記載の方法。 - 前記複数のモードを表す前記ビンは、前記複数のモードのうちの各モードの使用頻度の降順に基づき配列され、前記通常マージモード、前記動きベクトル差付きマージモード、前記サブブロックマージ予測モード、前記イントラ用の多仮説予測モード、及び前記三角形予測ユニットモードとして配列される請求項3に記載の方法。
- 前記複数のモードを表す前記ビンは、前記複数のモードのうちの各モードの使用頻度の降順に基づき配列される請求項1に記載の方法。
- 復号器が実行するビデオ復号のための方法であって、
符号化されたビデオビットストリームから第1シンタックス要素を取得するステップであって、前記第1シンタックス要素は複数のモードに関連付けられ、前記複数のモードは、動き情報を特定して現在ブロックに適用するためのものであり、前記第1シンタックス要素の第1値は、前記現在ブロックに用いられる前記複数のモードのサブセットを示す、ステップと、
前記第1シンタックス要素の第1値が示す前記サブセットに基づき、前記現在ブロックの予測値を生成するステップと、
前記予測値に基づき、前記現在ブロックの再構築サンプルを生成するステップとを含み、
前記第1シンタックス要素は、前記複数のモードのそれぞれを表す異なるビンの1つに設定され、
前記現在ブロックが含まれるピクチャにおいて、前記複数のモードの中で使用頻度が最も高いモードは前記ビンの中で最も少ないビットを有するビンで示され、
前記複数のモードの中で使用頻度が最も高いモードは通常マージモードであり、前記通常マージモードは動き情報候補リストから選択された動き情報候補に基づき、前記現在ブロックの動き情報を導出する方法。 - 復号器が実行するビデオ復号のための方法であって、
符号化されたビデオビットストリームから第1シンタックス要素を取得するステップであって、前記第1シンタックス要素は複数のモードに関連付けられ、前記複数のモードは、動き情報を特定して現在ブロックに適用するためのものであり、前記第1シンタックス要素の第1値は、前記現在ブロックに用いられる前記複数のモードのサブセットを示す、ステップと、
前記第1シンタックス要素の第1値が示す前記サブセットに基づき、前記現在ブロックの予測値を生成するステップと、
前記予測値に基づき、前記現在ブロックの再構築サンプルを生成するステップとを含み、
前記第1シンタックス要素は、前記複数のモードのそれぞれを表す異なるビンの1つに設定され、
前記現在ブロックが含まれるピクチャにおいて、前記複数のモードの中で使用頻度が最も高いモードは前記ビンの中で最も少ないビットを有するビンで示され、
当該方法は、さらに、
前記符号化されたビデオビットストリームから、前記第1シンタックス要素の後で提供される第2シンタックス要素を取得するステップであって、前記第2シンタックス要素の第2値はインデックスを示し、前記インデックスは動き情報候補リストから動き情報候補を選択するためのものであるステップと、
前記第1シンタックス要素の第1値が示す複数のモードのサブセットが、選択された動き情報候補に基づき、前記現在ブロック全体の動き情報を導出するモードに対応する場合、前記第2シンタックス要素の第2値によって示される前記インデックスが動きベクトル差付きマージモードの動き情報候補の最大の数より小さいと、前記符号化されたビデオビットストリームから第3シンタックス要素を取得するステップであって、前記第3シンタックス要素の第3値は、通常マージモードに基づき前記現在ブロックの予測値を生成するか、それとも前記動きベクトル差付きマージモードに基づき、前記現在ブロックの予測値を生成するかということを示し、前記通常マージモードは動き情報候補リストから選択された動き情報候補に基づき、前記現在ブロックの動き情報を導出するモートであり、前記動きベクトル差付きマージモードは動きベクトル差情報と動き情報候補リストから選択された動き情報候補に基づき、前記現在ブロックの動き情報を導出するモートであるステップとを含む方法。 - さらに、
前記第3シンタックス要素の第3値が、前記現在ブロックの予測値を生成するためのモードが、前記動きベクトル差付きマージモードであることを示す場合、前記符号化されたビデオビットストリームから、前記第3シンタックス要素の後で提供される1つまたは複数の第4シンタックス要素を取得するステップを含み、前記1つまたは複数の第4シンタックス要素は前記動きベクトル差情報を示す請求項7に記載の方法。 - 復号器が実行するビデオ復号のための方法であって、
符号化されたビデオビットストリームから第1シンタックス要素を取得するステップであって、前記第1シンタックス要素は複数のモードに関連付けられ、前記複数のモードは、動き情報を特定して現在ブロックに適用するためのものであり、前記第1シンタックス要素の第1値は、前記現在ブロックに用いられる前記複数のモードのサブセットを示す、ステップと、
前記第1シンタックス要素の第1値が示す前記サブセットに基づき、前記現在ブロックの予測値を生成するステップと、
前記予測値に基づき、前記現在ブロックの再構築サンプルを生成するステップとを含み、
前記第1シンタックス要素は、前記複数のモードのそれぞれを表す異なるビンの1つに設定され、
前記現在ブロックが含まれるピクチャにおいて、前記複数のモードの中で使用頻度が最も高いモードは前記ビンの中で最も少ないビットを有するビンで示され、
前記第1シンタックス要素の第1値は、前記現在ブロックの予測値を生成するためのモードが、ブロックに基づくマージモードであるか、それともサブブロックに基づくマージモードであるかを示し、
前記第1シンタックス要素の第1値が、前記現在ブロックの予測値を生成するためのモードが前記ブロックに基づくマージモードであることを示す場合、前記複数のモードのサブセットは、
動き情報候補リストから選択された動き情報候補に基づき、前記現在ブロックの動き情報を導出する通常マージモード、及び、
動きベクトル差情報と動き情報候補リストから選択された動き情報候補に基づき、前記現在ブロックの動き情報を導出する動きベクトル差付きマージモードのうちの少なくとも1つを含み、
前記第1シンタックス要素の第1値が、前記現在ブロックの予測値を生成するためのモードが前記サブブロックに基づくマージモードであることを示す場合、前記複数のモードのサブセットは、
前記現在ブロックを複数の矩形サブブロックに分割するとともに、前記複数の矩形サブブロックのそれぞれの動き情報を導出するサブブロックマージ予測モード、
前記現在ブロックを三角形サブパーティションに分割するとともに、前記三角形サブパーティションのそれぞれの動き情報を導出する三角形予測ユニットモード、及び、
フレーム内予測値とフレーム間予測値とを組み合わせることで、前記現在ブロックの最終予測値を生成するイントラ用の多仮説予測モードのうちの、少なくとも1つを含む方法。 - さらに、
前記符号化されたビデオビットストリームから、前記第1シンタックス要素の後で提供される第2シンタックス要素を取得するステップであって、前記第2シンタックス要素の第2値はインデックスを示し、前記インデックスは動き情報候補リストから動き情報候補を選択するためのものであるステップと、
前記第1シンタックス要素の第1値が、前記現在ブロックの予測値を生成するためのモードが前記ブロックに基づくマージモードであることを示す場合、前記第2シンタックス要素の第2値によって示される前記インデックスが前記動きベクトル差付きマージモードの動き情報候補の最大の数より小さいと、前記符号化されたビデオビットストリームから第3シンタックス要素を取得するステップであって、前記第3シンタックス要素の第3値は前記通常マージモードに基づき前記現在ブロックの予測値を生成するか、それとも前記動きベクトル差付きマージモードに基づき前記現在ブロックの予測値を生成するかを示すステップとを含む請求項9に記載の方法。 - さらに、
前記第3シンタックス要素が、前記現在ブロックの予測値を生成するためのモードが、前記動きベクトル差付きマージモードであることを示す場合、前記符号化されたビデオビットストリームから、前記第3シンタックス要素の後で提供される1つまたは複数の第4シンタックス要素を取得するステップを含み、前記1つまたは複数の第4シンタックス要素は前記動きベクトル差情報を示す請求項10に記載の方法。 - 復号器が実行するビデオ復号のための方法であって、
符号化されたビデオビットストリームから第1シンタックス要素を取得するステップであって、前記第1シンタックス要素は複数のモードに関連付けられ、前記複数のモードは、動き情報を特定して現在ブロックに適用するためのものであり、前記第1シンタックス要素の第1値は、前記現在ブロックに用いられる前記複数のモードのサブセットを示す、ステップと、
前記第1シンタックス要素の第1値が示す前記サブセットに基づき、前記現在ブロックの予測値を生成するステップと、
前記予測値に基づき、前記現在ブロックの再構築サンプルを生成するステップとを含み、
前記第1シンタックス要素は、前記複数のモードのそれぞれを表す異なるビンの1つに設定され、
前記現在ブロックが含まれるピクチャにおいて、前記複数のモードの中で使用頻度が最も高いモードは前記ビンの中で最も少ないビットを有するビンで示され、
当該方法は、さらに、
前記第1シンタックス要素の第1値が、前記複数のモードのサブセットに少なくとも通常マージモードが含まれることを示す場合、前記符号化されたビデオビットストリームから、前記第1シンタックス要素の後で提供される他のシンタックス要素を取得するステップを含み、前記他のシンタックス要素の値は、前記現在ブロックの予測値を生成するためのモードが、通常マージモードであるかどうかを示し、前記通常マージモードは動き情報候補リストから選択された動き情報候補に基づき、前記現在ブロックの動き情報を導出するモードである方法。 - 処理回路を含む機器であって、
前記処理回路は、
請求項1乃至12のいずれか一項に記載の方法を実行させるように配置される機器。 - コンピュータに、請求項1乃至12のいずれか一項に記載される方法を実行させるコンピュータ・プログラム。
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