JP7432735B2 - ビデオコーディングにおけるプロファイルティアレベルパラメータセット - Google Patents
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Description
本出願は、2019年12月26日に出願された米国仮特許出願第62/953,862号の優先権及び利益を主張する、2020年12月26日に出願された国際特許出願第PCT/US2020/067078号に基づく。全ての前述の特許出願は、それらの全体をここで参照により組み込まれる。
本文献は、ビデオコーディング手法、システム、及びデバイスに関する。
開示される技術の実施形態は、復号パラメータセット(DPS)のシンタックス及びセマンティクスを指定することを対象とする。これは、単一レイヤビデオコーディング及びマルチレイヤビデオコーディングをサポートする任意のビデオコーディング標準又は非標準ビデオコーデック、例えば、開発されている汎用ビデオコーディング(VVC)に適用され得る。これは、ピクチャのスライス及びサブピクチャへのパーティション化をサポートする任意のビデオコーディング標準、例えば、開発されている汎用ビデオコーディング(VVC)、又は任意の他のビデオコーディング標準若しくはビデオコーデックに適用され得る。
APS 適応パラメータセット(Adaptation Parameter Set)
AU アクセスユニット(Access Unit)
AUD アクセスユニットデリミタ(Access Unit Delimiter)
AVC 高度ビデオコーディング(Advanced Video Coding)
CLVS コーディングレイヤビデオシーケンス(Coded Layer Video Sequence)
CPB コーディングピクチャバッファ(Coded Picture Buffer)
CRA クリーンランダムアクセス(Clean Random Access)
CTU コーディングツリーユニット(Coding Tree Unit)
CVS コーディングビデオシーケンス(Coded Video Sequence)
DPB 復号ピクチャバッファ(Decoded Picture Buffer)
DPS 復号パラメータセット(Decoding Parameter Set)
EOB ビットストリーム終了(End Of Bitstream)
EOS シーケンス終了(End Of Sequence)
GDR 漸次復号リフレッシュ(Gradual Decoding Refresh)
HEVC 高効率ビデオコーディング(High Efficiency Video Coding)
IDR 即時復号リフレッシュ(Instantaneous Decoding Refresh)
JEM 合同探求モデル(Joint Exploration Model)
MCTS 動き制約付きタイルセット(Motion-Constrained Tile Sets)
NAL ネットワーク抽象化レイヤ(Network Abstraction Layer)
OLS 出力レイヤセット(Output Layer Set)
PH ピクチャヘッダ(Picture Header)
PPS ピクチャパラメータセット(Picture Parameter Set)
PTL プロファイル、ティア、及びレベル(Profile, Tier and Level)
PU ピクチャユニット(Picture Unit)
RBSP 未加工バイトシーケンスペイロード(Raw Byte Sequence Payload)
SEI 補足エンハンスメント情報(Supplemental Enhancement Information)
SPS シーケンスパラメータセット(Sequence Parameter Set)
VCL ビデオコーディングレイヤ(Video Coding Layer)
VPS ビデオパラメータセット(Video Parameter Set)
VTM VVCテストモデル(VVC Test Model)
VUI ビデオユーザビリティ情報(Video Usability Information)
VVC 汎用ビデオコーディング(Versatile Video Coding)
ビデオコーディング標準は、主に、周知のITU-T及びISO/IEC標準の開発を通じて発展してきた。ITU-Tは、H.261とH.263を作成し、ISO/IECは、MPEG-1とMPEG-4 Visualを作成し、この2つの組織は、H.262/MPEG-2 Video及びH.264/MPEG-4 Advanced Video Coding(AVC)及びH.265/HEVC標準を合同で作成した。H.262から、ビデオコーディング標準は、時間的予測に変換コーディングを加えたものが利用されるハイブリッドビデオコーディング構造に基づいている。HEVCを越える将来のビデオコーディング技術を探求するため、2015年にVCEGとMPEGにより合同で合同ビデオ探求チーム(Joint Video Exploration Team、JVET)が設立された。それ以来、多くの新しい方法がJVETにより採用され、合同探求モデル(JEM)と命名された参照ソフトウェアに入れられている。JVET会議は、四半期に1回、同時開催されており、新しいコーディング標準は、HEVCと比較して50%のビットレート低減を目指している。新しいビデオコーディング標準は、2018年4月のJVET会議で汎用ビデオコーディング(VVC)として正式に命名され、その当時にVVCテストモデル(VTM)の最初のバージョンがリリースされた。
AVC、HEVC、及びVVCは、パラメータセットを指定する。パラメータセットのタイプには、SPS、PPS、APS、VPS、及びDPSが含まれる。SPS及びPPSは、AVC、HEVC、及びVVCの全てでサポートされている。VPSは、HEVCから導入されたものであり、HEVCとVVCの双方に含まれている。APS及びDPSは、AVC又はHEVCには含まれていないが、最新のVVC原案文書には含まれている。
ビデオコーディング標準は、通常、プロファイルとレベルを指定する。いくつかのビデオコーディング標準は、ティア(tiers)をさらに指定し、例えば、HEVC及び開発されているVVCである。
ここで、http://phenix.int-evry.fr/jvet/doc_end_user/documents/16_Geneva/wg11/JVET-P2001-v14.zipで公に利用可能である、JVET-P2001-v14の最新のVVC原案文書において、DPSは以下のように指定されている。
JVET-P2001-v14の最新のVVC原案文書において、その1つ以上のインスタンスがDPSに含まれ得るprofile_tier_level()シンタックス構造のシンタックス及びセマンティクスは、以下のように指定されている。
VVCにおける既存のDPS設計は、以下の問題を有する。
以下の詳細な実施形態は、一般的な概念を説明するための例として考慮されるべきである。これらの実施形態は、狭義に解釈されるべきではない。さらに、これらの実施形態は、任意の方法で組み合わせることができる。
1) 第1の問題を解決するために、ビットストリーム内の特定の値のdps_decoding_parameter_set_idを有する全てのDPS NALユニットが同じコンテンツを有するものとすることが要求される。
a. 代替的に、ビットストリーム内の全てのDPS NALユニットが同じ値のdps_decoding_parameter_set_idを有するものとすることがさらに要求される。
b. 代替的に、ビットストリーム内の全てのDPS NALユニットが同じ値のdps_decoding_parameter_set_idを有するものとすることが要求される(さらに要求されるわけではない)。
c. 代替的に、ビットストリーム内の全てのDPS NALユニットが同じコンテンツを有するものとすることが要求される。
2) 第2の問題を解決するために、DPS ID(すなわち、dps_decoding_parameter_set_idシンタックス要素)がDPSシンタックスから除去され、結果的に、SPSシンタックスにおけるDPS IDの参照(sps_decoding_parameter_set_id)がSPSシンタックスから除去される。実際上、DPSは次いで、パラメータセットでなく、独立したNALユニットになる。したがって、DPSの名前を変更して、「復号パラメータNALユニット(decoding parameters NAL unit)」とすることができる。そして、ビットストリーム内の全ての復号パラメータNALユニットが同じコンテンツを有するものとすることが要求される。
a. 代替的に、DPS情報は、例えば「復号パラメータSEIメッセージ(decoding parameters SEI message)」と命名された新しいSEIメッセージにおいてシグナリングされ、SEI NALユニットが復号パラメータSEIメッセージを含むとき、それは他のSEIメッセージを含んではならないことが要求される。そして、ビットストリーム内の全ての復号パラメータSEIメッセージが同じコンテンツを有するものとすることが要求される。
3) 第3の問題を解決するために、以下の制約が指定される。
ビットストリーム内に存在するとき、DPS NALユニットは、ビットストリームの最初の(first)AU内に存在するものとし、始めと終わりを含む(inclusive)IDR_W_RADL~GDR_NUTの範囲内のnal_unit_typeを有する少なくとも1つのコーディングスライスNALユニット(そのようなNALユニットはIRAP又はGDR VCL NALユニットである)を有する任意のAU内に存在してもよく、他のAUに存在してはならない。
代替的に、上記における「始めと終わりを含むIDR_W_RADL~GDR_NUTの範囲内のnal_unit_typeを有する少なくとも1つのコーディングスライスNALユニット(そのようなNALユニットはIRAP又はGDR VCL NALユニットである)を有する任意のAU内」を、「少なくとも1つのIRAP又はGDRピクチャを有する任意のAU内」で置き換える。
代替的に、上記2つの選択肢のいずれかで、上記における「始めと終わりを含むIDR_W_RADL~GDR_NUT」を、「始めと終わりを含むIDR_W_RADL~RSV_IRAP_12」で置き換え、すなわち、予約された(reserved)IRAP NALユニットタイプをさらに含める。
代替的に、上記の「DPS NALユニット」を「復号パラメータNALユニット」で置き換えることにより、同じ制約(上記選択肢のいずれか)が復号パラメータNALユニットに対して指定される。
代替的に、上記の「DPS NALユニット」を「復号パラメータSEIメッセージを含むSEI NALユニット」で置き換えることにより、同じ制約(上記選択肢のいずれか)が、復号パラメータSEIメッセージを含むSEI NALユニットに対して指定される。
4) 第4の問題を解決するために、DPSに含まれる各profile_tier_level()シンタックス構造は、確実に、サブレイヤレベル情報を含まないようにされる。
a. この目的は、少しでもシグナリングされるサブレイヤレベル情報があるかどうかを制御するためにPTLシンタックス構造に対して1つのさらなる入力引数を追加することにより、実現することができる。この引数は、DPSに対して0であり(すなわち、サブレイヤレベル情報がない)、VPS及びSPSに対して1である。
b. 代替的に、この目的は、DPS(又は、復号パラメータNALユニット、又は復号パラメータSEIメッセージを含むSEI NALユニット)内の各PTLシンタックス構造における各iについて、sublayer_level_present_flag[i]が0に等しいように要求することにより、実現される。
5) 第5の問題を解決するために、以下の制約が指定される。
ビットストリーム内のCVS内の各OLSは、(DPSセマンティクスの一部としての)DPS内のPTLシンタックス構造の少なくとも1つに適合するものとする。
したがって、OlsInScopeに関してPTLシンタックス構造のセマンティクスに変更がなされる:「profile_tier_level()シンタックス構造がDPSに含まれるとき、OlsInScopeは、ビットストリーム内の1つ以上の識別されていない(unidentified)CVS内の1つ以上の識別されていないOLSである」。
DPSは、全てのOLSに対して最適なPTL情報を含む必要はないことに留意する。例えば、レベル3、4、及び5のOLSがあるとき、OLSの他のPTL情報が同じであると仮定すると、DPS内に、レベル5を示す1つのPTLシンタックス構造のみを含めば十分に良く、なぜならば、特定のレベルに適合するOLSがより高いレベルにも適合すると言うことは正しいためである。
同じ制約は、DPSを復号パラメータNALユニット又は復号パラメータSEIメッセージで置き換える選択肢にも適用される。
以下は、VVC仕様に適用可能ないくつかの例示的な実施形態である。変更された文書は、JVET-P2001-v14の最新のVVC文書に基づく。新たに追加された、修正された、及び最も関連する部分は、二重下線を引かれている。本質的に編集上のものであり、よって別様に呼び出し又はマーク付けされていない、いくつかの他の変更がある。
6.1 第1の実施形態
6.1.1 DPSシンタックス及びセマンティクス
図1は、本明細書に開示される様々な手法が実装され得る一例示的なビデオ処理システム1000を示すブロック図である。様々な実装が、システム1000のコンポーネントの一部又は全部を含んでもよい。システム1000は、ビデオコンテンツを受信する入力1002を含み得る。ビデオコンテンツは、未加工又は非圧縮のフォーマット、例えば、8又は10ビットのマルチ成分画素値で受け取ることができ、あるいは圧縮又は符号化されたフォーマットでもよい。入力1002は、ネットワークインターフェース、周辺バスインターフェース、又はストレージインターフェースを表すことができる。ネットワークインターフェースの例には、イーサネット、受動光ネットワーク(passive optical network、PON)などの有線インターフェース、及びWi-Fi又はセルラーインターフェースなどの無線インターフェースが含まれる。
できる。
ビデオと前記ビデオのビットストリームとの間のコンバージョンを実行するステップ、
を含み、
前記ビットストリームはフォーマットルールに適合し、
前記フォーマットルールは、前記ビットストリームの復号パラメータセットに含まれる複数のプロファイルティアレベル(profile-tier-level、PTL)シンタックス構造からのサブレイヤレベル情報の除外を指定し、前記複数のPTLシンタックス構造の各々は、前記ビットストリームのプロファイル、ティア、及びレベルを示し、前記復号パラメータセットは復号能力情報を含む、方法。
ビデオと前記ビデオのビットストリームとの間のコンバージョンについて、前記ビットストリーム内のコーディングビデオシーケンス(CVS)内の各出力レイヤセット(OLS)が、前記ビットストリーム内の復号パラメータセマンティクスに関連づけられたデータ構造に含まれる少なくとも1つのプロファイルティアレベル(PTL)シンタックス構造に適合すると決定するステップと、
前記決定に基づいて、前記コンバージョンを実行するステップと、
を含み、
前記PTLシンタックス構造は、前記ビットストリームのプロファイル、ティア、及びレベルを示す、方法。
解決策1乃至9のうちいずれか1つ以上に記載の方法に従って前記ビデオから前記ビットストリームを生成するステップと、
前記ビットストリームを前記コンピュータ読取可能記録媒体に書き込むステップと、
を含む方法。
Claims (10)
- ビデオ処理の方法であって、
ビデオと前記ビデオのビットストリームとの間のコンバージョンを実行するステップ、
を含み、
前記ビットストリームはフォーマットルールに適合し、
前記フォーマットルールは、前記ビットストリームの復号能力情報に含まれる複数のプロファイルティアレベル(PTL)シンタックス構造からのサブレイヤレベル情報の除外を指定し、前記複数のPTLシンタックス構造の各々は、前記ビットストリームのプロファイル、ティア、及びレベルを示す、方法。 - 前記複数のPTLシンタックス構造は、前記復号能力情報を含むネットワーク抽象化レイヤ(NAL)ユニットの未加工バイトシーケンスペイロードに含まれる、請求項1に記載の方法。
- 前記PTLシンタックス構造は、前記サブレイヤレベル情報の包含又は除外を示すフラグを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記フラグは、前記復号能力情報を含む前記NALユニットの前記未加工バイトシーケンスペイロードに含まれる前記PTLシンタックス構造に対してゼロである、請求項3に記載の方法。
- 前記ビットストリーム内のコーディングビデオシーケンス(CVS)内の各出力レイヤセット(OLS)は、前記複数のPTLシンタックス構造の少なくとも1つに適合する、請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記コンバージョンは、前記ビットストリームから前記ビデオを復号することを含む、請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記コンバージョンは、前記ビデオを前記ビットストリームに符号化することを含む、請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の方法。
- プロセッサと命令を有する非一時的メモリとを含む、ビデオデータを処理する装置であって、前記命令は、前記プロセッサにより実行されると前記プロセッサに、
ビデオと前記ビデオのビットストリームとの間のコンバージョンを実行させ、
前記ビットストリームはフォーマットルールに適合し、
前記フォーマットルールは、前記ビットストリームの復号能力情報に含まれる複数のプロファイルティアレベル(PTL)シンタックス構造からのサブレイヤレベル情報の除外を指定し、前記複数のPTLシンタックス構造の各々は、前記ビットストリームのプロファイル、ティア、及びレベルを示す、装置。 - 命令を記憶する非一時的コンピュータ読取可能記憶媒体であって、前記命令はプロセッサに、
ビデオと前記ビデオのビットストリームとの間のコンバージョンを実行させ、
前記ビットストリームはフォーマットルールに適合し、
前記フォーマットルールは、前記ビットストリームの復号能力情報に含まれる複数のプロファイルティアレベル(PTL)シンタックス構造からのサブレイヤレベル情報の除外を指定し、前記複数のPTLシンタックス構造の各々は、前記ビットストリームのプロファイル、ティア、及びレベルを示す、非一時的コンピュータ読取可能記憶媒体。 - ビデオのビットストリームを記憶するための方法であって、当該方法は、
前記ビデオの前記ビットストリームを生成するステップと、
前記ビットストリームを非一時的コンピュータ読取可能記録媒体に記憶するステップと、
を含み、
前記ビットストリームはフォーマットルールに適合し、
前記フォーマットルールは、前記ビットストリームの復号能力情報に含まれる複数のプロファイルティアレベル(PTL)シンタックス構造からのサブレイヤレベル情報の除外を指定し、前記複数のPTLシンタックス構造の各々は、前記ビットストリームのプロファイル、ティア、及びレベルを示す、方法。
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