JP7460617B2 - Lut更新条件 - Google Patents
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パリ条約に基づく適用可能な特許法および/または規則に基づいて、本願は、2018年6月29日出願の国際特許出願PCT/CN2018/093663号、2018年7月7日出願の国際特許出願PCT/CN2018/094929号、2018年8月18日出願の国際特許出願PCT/CN2018/101220号、および2018年7月2日出願の国際特許出願PCT/CN2018/093987号の優先権および利益を適時に主張することを目的とする。米国の法律の下、あらゆる目的のために、国際特許出願PCT/CN2018/093663号、国際特許出願第PCT/CN2018/094929号、国際特許出願PCT/CN2018/101220号および国際特許出願第PCT/CN2018/0093987号の開示の全文は、本願の開示の一部として参照により援用される。
図1は、典型的なHEVCビデオエンコーダおよびデコーダの例示的なブロック図を示す(参照[1])。HEVCに準拠したビットストリームを生成するエンコーディングアルゴリズムは、一般的に、以下のように進む。各ピクチャはブロック状の領域に分割され、正確なブロックのパーティショニングがデコーダに伝達される。映像シーケンスの第1のピクチャ(および各クリーンなランダムアクセスポイントにおける映像シーケンスへの第1のピクチャ)は、イントラピクチャ予測(同じピクチャ内の領域から領域へのデータの何らかの予測を使用するが、他のピクチャに依存しない)のみを使用してコーディングされる。シーケンスの残りのすべてのピクチャに対して、またはランダムアクセスポイント間で、インターピクチャ時間予測コーディングモードが、一般的に、ほとんどのブロックに対して使用される。インターピクチャ予測のためのエンコーディング処理は、選択された参照ピクチャと、各ブロックのサンプルを予測するために適用される動きベクトル(MV)とを備える動きデータを選択することからなる。エンコーダおよびデコーダは、MVおよびモード決定データを使用して動き補償(MC)を行うことで、同一のインターピクチャ予測信号を生成し、これらをサイド情報として送信する。
以前の規格におけるコーディング層のコアは、16×16ブロックの輝度サンプルを含む、また、通常の4:2:0カラーサンプリングの場合、2つの対応する8×8ブロックのクロマサンプル含むマクロブロックであった。
HEVCにおいて、コーディングツリーユニット(CTU)は、コーディングツリーと呼ばれる4分木構造を利用してコーディングユニット(CU)に分けられ、様々な局所的特徴に適応する。インターピクチャ(時間的)予測またはイントラピクチャ(空間的)予測を使用した、ピクチャ領域をコーディングするかどうかの決定は、CUレベルで行われる。各CUは、PU分割タイプに基づいて、1つ、2つまたは4つの予測ユニット(PU)にさらに分割されてもよい。1つのPUの内部では、同じ予測処理が適用され、PU単位で関連情報がデコーダに送信される。PU分割タイプに基づく予測処理を適用して残差ブロックを得た後、CUのためのコーディングツリーに類似した別の4分木構造に基づいて、CUを変換ユニット(TU)に分割することができる。HEVC構造の重要な特徴の1つは、CU、PU、TUを含む複数のパーティション概念を有することである。
残差コーディングの場合、CBは、変換ブロック(TB)に再帰的に分割することができる。このパーティショニングは、残差4分木によって信号通知される。図4Aおよび4Bに示すように、1つのブロックを再帰的に象限に分割することができるように、正方形のCBおよびTBのパーティショニングのみを指定する。サイズM×Mの所与の輝度CBに対して、フラグは、それがサイズM/2×M/2の4つのブロックに分割されるかどうかを信号通知する。さらなる分割が可能である場合、シーケンスパラメータセット(SPS)に示される残差4分木の最大深さによって信号通知されるように、各象限には、それが4つの象限に分割されているかどうかを示すフラグが割り当てられる。残差4分木の結果得られるリーフノードブロックは、変換コーディングによってさらに処理される変換ブロックである。エンコーダは、それが使用することになる最大輝度TBサイズおよび最小ルマ度TBサイズを示す。CBサイズが最大TBサイズよりも大きい場合、分割は非明示的に行われる。分割により、示された最小値よりも小さい輝度TBサイズとなる場合、分割を行わないことが、非明示的に行われる。輝度TBサイズが4×4である場合を除き、クロマTBサイズは、各次元において輝度TBサイズの半分であり、この場合、4つの4×4ルマTBによって覆われる領域には1つの4×4クロマTBが使用される。イントラピクチャ予測CUの場合、最近の近傍のTB(CB内またはCB外)の復号サンプルを、イントラピクチャ予測のための参照データとして用いる。
CTBは、4分木構造に基づいて分割され、そのノードはコーディングユニットである。4分木構造における複数のノードは、リーフノードおよび非リーフノードを含む。リーフノードは、ツリー構造内に子ノードを持たない(すなわち、リーフノードはそれ以上分割されない)。非リーフノードは、ツリー構造のルートノードを含む。ルートノードは、映像データの最初の映像ブロック(例えば、CTB)に対応する。複数のノードのうちのそれぞれの非ルートノードごとに、それぞれの非ルートノードは、それぞれの非ルートノードのツリー構造における親ノードに対応する映像ブロックのサブブロックである映像ブロックに対応する。複数の非リーフノードのそれぞれの非リーフノードは、ツリー構造において1つ以上の子ノードを有する。
いくつかの実施形態において、将来の映像符号化技術は、共同探索モデル(JEM)として知られる参照ソフトウェアを使用して探索される。JEMは、2分木構造に加え、4分木+2分木(QTBT)および3分木(TT)構造を記述している。
HEVCとは対照的に、QTBT構造は、複数のパーティションタイプの概念を削除する。すなわち、CU、PU、TUのコンセプトの切り離しを取り除き、CUパーティションの形状の柔軟性を向上させる。QTBTブロック構造において、CUは正方形または長方形のいずれかを有することができる。図5Aに示すように、まず、コーディングツリーユニット(CTU)を4分木構造で分割する。4分木のリーフノードは、2分木構造によってさらに分割される。2分木の分割には、対称水平分割と対称垂直分割の2つの分割タイプがある。2分木のリーフノードは、コーディングユニット(CU)と呼ばれ、このセグメント化は、それ以上のパーティショニングを行うことなく、予測および変換処理に使用される。これは、QTBTコーディングされたブロック構造において、CU、PUおよびTUが同じブロックサイズを有することを意味する。JEMにおいて、CUは、異なる色成分のコーディングされたブロック(CB)からなることがある。例えば、4:2:0クロマフォーマットのPおよびBスライスの場合、1つのCUは1つの輝度CBおよび2つのクロマCBを含み、時には、単一の成分のCBからなる。例えば、1つのCUは、1つの輝度CBのみを含み、またはIスライスの場合、2つのクロマCBのみを含む。
--CTUのサイズ:1つの4分木のルートノードのサイズ、HEVCと同じ概念
--MinQTSize:最小許容4分木のリーフノードサイズ
--Ma×BTSize:最大許容2分木のルートノードサイズ
--Ma×BTDepth:最大許容2分木の深さ
--MinBTSize:最小限に許容される2分木のリーフノードのサイズ
図6Aは、4分木(QT)のパーティショニングの例を示し、図6Bおよび図6Cは、それぞれ、垂直および水平2分木(BT)のパーティショニングの例を示す。いくつかの実施形態において、4分木および2分木に加え、3分木(TT)のパーティショニング、例えば、水平および垂直中心側3分木(図6Dおよび図6Eに示す)がサポートされる。
いくつかの実施形態において、QTBTを一般化したマルチツリータイプ(MTT)と呼ばれるツリー構造が支援される。QTBTにおいて、図7に示すように、コーディングツリーユニット(CTU)が、まず、4分木構造で分割される。4分木のリーフノードは、2分木構造によってさらに分割される。
映像符号化規格は、長年にわたって大幅に改善され、現在、部分的には、高いコーディング効率を実現し、より高い解像度をサポートする。HEVCおよびH.265などの最近の規格は、時間予測プラス変換コーディングが利用されるハイブリッド映像符号化構造に基づく。
2.1 予測モードの例
マージモードを使用してPUを予測する場合、ビットストリームからマージ候補リストにおけるエントリを指すインデックスを構文解析し、これを使用して動き情報を検索する。このリストの構成は、以下のステップのシーケンスに基づいてまとめることができる。
ステップ1.1:空間的候補導出
ステップ1.2:空間的候補の冗長性チェック
ステップ1.3:時間的候補導出
ステップ2:追加候補挿入
ステップ2.1:双予測候補の作成
ステップ2.2:動きゼロ候補の挿入
空間的マージ候補の導出において、図10に示す位置にある候補の中から、最大4つのマージ候補を選択する。導出の順序はA1、B1、B0、A0、B2である。位置A1、B1、B0、A0のいずれかのPUが利用可能でない場合(例えば、別のスライスまたはタイルに属しているため)、またはイントラコーディングされた場合にのみ、位置B2が考慮される。位置A1の候補を加えた後、残りの候補を加えると、冗長性チェックを受け、それにより、同じ動き情報を有する候補を確実にリストから排除でき、コーディング効率を向上させることができる。
このステップにおいて、1つの候補のみがリストに追加される。具体的には、この時間的マージ候補の導出において、所与の参照ピクチャリストにおける現在のピクチャとの間に最小のPOC差を有するピクチャに属する同一位置PUに基づいて、スケーリングされた動きベクトルを導出する。スライスヘッダにおいて、同一位置PUの導出に用いられる参照ピクチャリストが明確に信号通知される。
2.1.4 追加タイプのマージ候補の構築
エンコーディング処理を高速化するために、動き推定を並列に行うことができ、それによって、所与の領域内のすべての予測ユニットの動きベクトルを同時に導出する。1つの予測ユニットは、その関連する動き推定が完了するまで、隣接するPUから動きパラメータを導出することができないので、空間的近傍からのマージ候補の導出は、並列処理に干渉する可能性がある。コーディング効率と処理待ち時間との間のトレードオフを緩和するために、動き推定領域(MER)を規定することができる。「log2_parallel_merge_level_minus2」構文要素を使用して、ピクチャパラメータ集合(PPS)においてMERのサイズを信号通知してもよい。1つのMERを規定するとき、同じ領域にあるマージ候補は使用不可としてマークされ、それゆえにリスト構築においては考慮されない。
Log2ParMrgLevel=log2_parallel_merge_level_minus2+2
動きベクトル予測は、動きベクトルと近傍のPUとの間の空間-時間的相関を利用し、これを動きパラメータの明確な伝送に用いる。まず、左側、上側の時間的に近傍のPU位置の可用性をチェックし、冗長な候補を取り除き、ゼロベクトルを加えることで、候補リストの長さを一定にすることで、動きベクトル候補リストを構築する。次いで、エンコーダは、候補リストから最良の予測子を選択し、選択された候補を示す対応するインデックスを送信することができる。マージインデックスの信号通知と同様に、最良の動きベクトル候補のインデックスは、短縮された単項を使用してエンコードされる。
図16Aおよび16Bは、動きベクトル予測候補の導出処理をまとめたものであり、refidxを入力として、各参照ピクチャリストに対して実装されてもよい。
空間的動きベクトル候補の導出において、先に図10に示したような位置にあるPUから導出された5つの潜在的な候補のうち、動きマージと同じ位置にあるものを最大2つの候補を考慮する。現在のPUの左側のための導出の順序は、A0、A1、スケーリングされたA0、スケーリングされたA1として規定される。現在のPUの上側のための導出の順序は、B0、B1、B2、スケーリングされたB0、スケーリングされたB1、スケーリングされたB2として規定される。そのため、辺ごとに、動きベクトル候補として使用できる場合は4つ、すなわち空間的スケーリングを使用する必要がない2つの場合と、空間的スケーリングを使用する2つの場合とがある。4つの異なる場合をまとめると、以下のようになる。
(1)同じ参照ピクチャリスト、および同じ参照ピクチャインデックス(同じPOC)
(2)異なる参照ピクチャリストであるが、同じ参照ピクチャ(同じPOC)
--空間的スケーリング
(3)同じ参照ピクチャリストであるが、異なる参照ピクチャ(異なるPOC)
(4)異なる参照ピクチャリスト、および異なる参照ピクチャ(異なるPOC)
参照ピクチャインデックスを導出する以外は、時間的マージ候補を導出するための処理は、すべて、空間的動きベクトル候補を導出するための処理と同じである(図14の例に示す)。いくつかの実施形態において、参照ピクチャインデックスはデコーダに信号通知される。
AMVPモードの場合、ビットストリームにおいて、4つの部分、例えば、予測方向、参照インデックス、MVD、およびmv予測子候補インデックスを信号通知することができ、これらの部分は、表2-4に示される構文の文脈で説明している。一方、マージモードの場合、マージインデックスのみを信号通知すればよい。
MaxNumMergeCand=5-five_minus_max_num_merge_cand
MaxNumMergeCandの値は、1~5の範囲内である。
-- そうでない場合、merge_flag[x0][y0]は0に等しいと推測される。
いくつかの実施形態において、将来の映像符号化技術は、共同探索モデル(JEM)として知られる参照ソフトウェアを使用して探索される。JEMでは、サブブロックベースの予測は、アフィン予測、代替時間的動きベクトル予測(ATMVP)、空間的-時間的動きベクトル予測(STMVP)、双方向オプティカルフロー(BIO)、フレームレートアップ変換(FRUC)、ローカル適応型動きベクトル解像度(LAMVR)、オーバーラップブロック動き補償(OBMC)、ローカル照明補償(LIC)、デコーダ側動きベクトル改良(DMVR)などの、いくつかの符号化ツールで適用されている。
4分木に2分木を加えたJEM(QTBT)において、各CUは、各予測方向に対して最大1つの動きパラメータのセットを有することができる。いくつかの実施形態において、エンコーダにおいて、ラージCUをサブCUに分割し、ラージCUのすべてのサブCUの動き情報を導出することにより、2つのサブCUレベルの動きベクトル予測方法を考慮する。代替的な時間的動きベクトル予測(ATMVP)方法により、各CUが、配列された参照ピクチャにおける現在のCUよりも小さい複数のブロックから複数の動き情報のセットをフェッチすることが可能となる。空間的-時間的動きベクトル予測(STMVP)法において、時間的動きベクトル予測子および空間的近傍動きベクトルを使用して、サブCUの動きベクトルを再帰的に導出する。いくつかの実施形態において、サブCU動き予測のためにより正確な動きフィールドを維持するために、参照フレームの動き圧縮は無効にされてもよい。
ATMVP法において、時間的動きベクトル予測(TMVP)法は、現在のCUより小さいブロックから複数セットの動き情報(動きベクトルおよび参照インデックスを含む)を取り出すことで修正される。
STMVP法において、サブCUの動きベクトルは、ラスタスキャンの順に沿って再帰的に導出される。図20は、4つのサブブロックおよび近傍のブロックを有する1つのCUの例を示す。4つの4×4個のサブCU、A(2001)、B(2002)、C(2003)、D(2004)を含む8×8個のCU2000を考える。現在のフレームにおける近傍の4×4ブロックには、a(2011)、b(2012)、c(2013)、d(2014)というラベルが付けられる。
いくつかの実施形態において、サブCUモードは追加のマージ候補として有効とされ、モードを信号通知するために追加の構文要素は必要とされない。ATMVPモードおよびSTMVPモードを表すように、各CUのマージ候補リストに2つの追加のマージ候補を加える。他の実施形態において、シーケンスパラメータセットがATMVPおよびSTMVPが有効であることを示す場合、7個までのマージ候補を使用してもよい。追加のマージ候補のエンコーディングロジックは、HMにおけるマージ候補の場合と同じであり、つまり、PまたはBスライスにおける各CUについて、2つの追加のマージ候補に対して2回以上のRDチェックが必要となる可能性がある。いくつかの実施形態において、例えばJEMのように、マージインデックスのすべての2値(bin)はコンテキストベースの適応型バイナリ算術コーディング(CABAC)によりコンテキストコーディングされる。他の実施形態、例えばHEVCにおいては、第1の2値のみがコンテキストコーディングされ、残りの2値はコンテキストバイパスコーディングされる。
本発明の実施例中において、use_integer_mv_flagがスライスヘッダにおいて0であるとき、4分の1輝度サンプルの単位で動きベクトルの差(MVD)(動きベクトルとPUの予測動きベクトルとの差)を信号通知される。JEMにおいて、ローカル適応型動きベクトル解像度(LAMVR)が導入される。JEMにおいて、MVDは、1/4輝度サンプル、整数輝度サンプルまたは4つの輝度サンプルの単位でコーディングできる。MVD分解能はコーディングユニット(CU)レベルで制御され、MVD解像度フラグは、少なくとも1つのノンゼロMVDモジュールを有する各CUに対して条件付きで信号通知される。
JEMにおいて、この手順はHEVC設計に類似している。しかしながら、現在のブロックがより低い精度のMV(例えば、整数精度)を選択する場合、丸め操作が適用されてもよい。本実装において、空間的位置から2つの候補を選択した後、両方が利用可能である場合、これら2つの候補を丸め、プルーニングする。
PMMVDモードは、フレームレートアップ変換(FRUC)法に基づく特殊マージモードである。このモードでは、ブロックの動き情報は信号通知されず、デコーダ側で導出される。
双予測を用いる。
そうではなく、cost0<=cost1の場合
list0からの単一予測を用いる。
それ以外の場合、
list1からの単一予測を用いる。
双予測操作において、1つのブロック領域を予測するために、list0の動きベクトル(MV)およびlist1のMVをそれぞれ使用して構成される2つの予測ブロックを組み合わせ、1つの予測信号を形成する。デコーダ側動きベクトル改良(DMVR)方法において、バイラテラルテンプレートマッチング処理によって、双予測の2つの動きベクトルをさらに改良する。追加の動き情報を送信することなく改良されたMVを得るために、デコーダにおいてバイラテラルテンプレートマッチングを適用し、バイラテラルテンプレートと参照ピクチャにおける再構成サンプルとの間で歪みに基づく検索を行う。
ローカル照明補償(IC)は、倍率aおよびオフセットbを使用して、照明変化の線形モデルに基づく。そして、各インターモードコーディングユニット(CU)に対して適応的に有効または無効とされる。
まず、利用可能な候補の数が最大候補サイズ19に達するまで、空間的に近傍のブロックおよび時間的に近傍のブロックの動きベクトルおよび参照インデックスを冗長性チェック付き候補リストに挿入することで、マージ候補リストを構築する。マージ/スキップモードのマージ候補リストは、予め規定された挿入順に基づいて、HEVC(結合候補およびゼロ候補)に用いられる空間的候補、時間的候補、アフィン候補、高度な時間的MVP(ATMVP)候補、空間的時間的MVP(STMVP)候補、および追加候補を挿入することで、図25に示す番号付きブロックのコンテキストにおいて、構築される。
(2)ブロック1~4の外挿アフィン候補
(3)ATMVP
(4)STMVP
(5)仮想アフィン候補
(6)空間的候補(ブロック5)(利用可能な候補の数が6よりも少ない場合にのみ使用される)。
(7)外挿アフィン候補(ブロック5)。
(8)時間的候補(HEVCのように導出)
(9)非隣接空間的候補の後にアフィン候補を外挿する(ブロック6~49)。
(10)結合候補
(11)ゼロ候補
いくつかの実施形態において、いくつかの2値化法を選択することができる。1つの構文要素の場合、まず分布に基づいて関連値を2値化して2値列にする。各2値に対して、コンテキストコーディング法またはバイパスコーディング法でコーディングされてもよい。
各符号なし整数値のシンボルx≧0の場合、CABACにおける単項コードワードは、x個の「1」ビットに終端「0」ビットを加えたものからなる。短縮された単項(TU)コードは、0≦x≦Sのxに対してのみ規定され、ここで、x<Sの場合、コードは単項コードによって与えられ、x=Sの場合、終端の「0」ビットは無視され、x=SのTUコードは、x「1」ビットのみからなるコード名によって与えられる。
EGk二値化の場合、k+2・l(x)+1という同じ符号長を有するシンボルの数は、幾何学的に増加している。理想的な符号長と符号確率との間のシャノンの関係を逆にすることによって、例えば、EG0が、pdf p(x)=1/2・(x+1)-2 with x≧0のための最適な符号であると容易に推論することができる。このことは、適切に選択されたパラメータkに対して、EGk符号は、典型的に見られるpdfsの末端のための理想的なプレフィックスフリー符号のかなり良好な1次近似を表すことを非明示的に示す。
この処理には、TRの2値化、cMax、およびcRiceParamの請求が入力される。
--symbolValのプレフィックス値prefixValは、以下のように導出される。
prefixVal=symbolVal>>cRiceParam
-TR2値列のプレフィックスは、以下のように指定される。
prefixValがcMax>>cRiceParam未満である場合、プレフィックス2値列は、長さprefixVal+1にbinIdxを付けたビット列である。binIdx<prefixValの2値は、1に等しい。binIdxがprefixValに等しい2値は、0に等しい。
--サフィックス値suffixValは、以下のように導出される。
suffixVal=symbolVal-((prefixVal)<<cRiceParam)
--TR2値列のサフィックスは、suffixValの固定長(FL)2値化処理を呼び出すことによって指定され、cMax値は(1<<cRiceParam)-1に等しい。
この処理への入力は、FLの2値化およびcMaxの要求である。
HEVC仕様に規定されているように、まず、許容されるマージ候補の総数が1よりも大きい場合、マージインデックスを2値列に2値化する。
5.1 67個のイントラ予測モードを有するイントラモード符号化の例
自然映像に表される任意のエッジ方向をキャプチャするために、指向性イントラモードの数は、HEVCで使用されるように、33から65に拡張される。追加の指向性モードは、図27において薄い灰色の点線の矢印で示され、平面モードとDCモードは同じままである。これらのより密度の高い指向性イントラ予測モードは、すべてのブロックサイズ、および輝度およびクロマイントラ予測の両方に適用される。
JEMにおいて、イントラ予測モードの総数は、HEVCでは35から67に増加している。図27は、67個のイントラ予測モードの例を示す。
--近傍のイントラモード
--導出イントラモード
--デフォルトのイントラモード
--選択したモードを設定する={0,4,8,12,16,20…60}
--未選択モードセット={1,2,3,5,6,7,9,10…59}
JEMでは、クロマCBコーディングのために合計11のイントラモードが許可されている。これらのモードには、5つの伝統的なイントラモードと6つの構成要素共通の線形モデルモードが含まれる。クロマモード候補のリストには、以下の3つの部分が含まれる。
●DM modes、現在のクロマブロックの配列された5つの位置をカバーする輝度CBに導出されるイントラ予測モード
〇 検査されるべき5つの位置は、Iスライスのための現在のクロマブロックの対応する輝度ブロック内の中心(CR)、左上(TL)、右上(TR)、左下(BL)、右下(BR)4×4ブロックである。PおよびBスライスの場合、これらの5つのサブブロックは同じモードインデックスを有するので、これらの5つのサブブロックのうちの1つのみをチェックする。5つの配列された輝度位置の例を図29Aおよび29Bに示す。
●空間的に近傍のブロックからのクロマ予測モード。
〇5つのクロマ予測モード:左、上、下、左、上、右、左上の空間的に近傍のブロック
〇平面モードとDCモード
〇導出モードを追加し、これらのイントラモードは、リストに既に含まれている角度モードに-1または+1を加えることによって得られる。
〇垂直、水平、モード2
現在のHEVC設計は、動き情報をよりよくコーディングするために、現在のブロックの近傍のブロック(現在のブロックの隣)の相関をとることができる。しかしながら、近傍のブロックが、異なる動き軌跡を有する異なる対象に対応する可能性がある。この場合、その近傍のブロックからの予測は効率的ではない。
本開示の技術の実施形態は、既存の実装の欠点を克服し、それにより、より高い符号化効率を有する映像符号化を提供する。既存の実装形態の欠点を克服するために、様々な実施形態において、ブロックの動き情報を予測するために、少なくとも1つの動き候補が記憶された1つ以上のテーブル(例えばルックアップテーブル)を使用するLUTに基づく動きベクトル予測技術を実装し、より高いコーディング効率を有する映像符号化を提供することができる。ルックアップテーブルは、ブロックの動き情報を予測するために動き候補を含める際に使用できるテーブルの一例であり、他の実装形態も可能である。各LUTは、それぞれが対応する動き情報に関連付けられた1つ以上の動き候補を含んでもよい。動き候補の動き情報は、予測方向、参照インデックス/ピクチャ、動きベクトル、LICフラグ、アフィンフラグ、動きベクトル導出(MVD)精度、および/またはMVD値の一部または全部を含んでもよい。動き情報は、動き情報がどこから来ているかを示すために、ブロック位置情報をさらに含んでもよい。
例A:各ルックアップテーブルは、各候補がその動き情報に関連付けられた1つ以上の動き候補を含んでもよい。
例B1:動き情報を有するブロックをコーディングした後(すなわち、IntraBCモード、インターコーディングモード)に、1つ以上のルックアップテーブルを更新してもよい。
i. 代替的に、ブロックが、いかなる改良も伴わずに、空間的に近傍のブロックから直接継承された動き情報でコーディングされる場合(例えば、改良を伴わない空間的マージ候補)、ブロックの動き情報をルックアップテーブルに加えるべきではない。
ii. 代替的に、ブロックが、改良を行って、空間的に近傍のブロックから直接継承された動き情報でコーディングされる場合(DMVR、FRUCなど)、ブロックの動き情報をいかなるルックアップテーブルにも加えるべきではない。
iii. 代替的に、ブロックが、ルックアップテーブルに記憶された動き候補から直接継承された動き情報でコーディングされている場合は、ブロックの動き情報は、いかなるルックアップテーブルにも加えるべきではない。
iv. 一例において、このような動き情報は、テーブルの最後のエントリまたは次の利用可能な動き候補を記憶するために用いられるエントリ等のように、ルックアップテーブルに直接加えられてもよい。
v. 代替的に、このような動き情報は、プルーニングせずに、例えば、いかなるプルーニングもせずに、ルックアップテーブルに直接加えられてもよい。
vi. 代替的に、このような動き情報は、ルックアップテーブルを再配列するために使用してもよい。
vii. 代替的に、このような動き情報を使用して、プルーニングが制限された状態で(例えば、ルックアップテーブルにおける最新のものと比較して)ルックアップテーブルを更新してもよい。
i. 一例において、代表位置は、ブロック内の4つのコーナー位置(例えば、図30のC0~C3)のうちの1つとして規定される。
ii. 一例において、代表位置は、ブロック内の中心位置(例えば、図30におけるCa_Cd)として規定される。
iii. ブロックに対してサブブロック予測が許可されない場合、Mは1に設定される。
iv. サブブロック予測がブロックに対して許可される場合、Mは、1又はサブブロックの総数、又は1とサブブロックの数の間の一意の値に排他的に設定され得る。
v. 代替的に、ブロックのためにサブブロック予測を許可する場合、Mを1に設定することができ、代表的なサブブロックの選択は、に基づいて行われる。
1. 利用される動き情報の周波数
2. 双予測ブロックであるかどうか
3. 参照ピクチャインデックス/参照ピクチャに基づいて
4. 他の動きベクトルと比較した動きベクトルの差(例えば、最大MV差を選択する)
5. 他のコーディング情報
i. ルックアップテーブルにおける既存の動き候補に対して、新たな動き情報のセットをプルーニングしてもよい。
ii. 一例において、新しい動き情報のセットは、ルックアップテーブルにおける既存の動き候補のいずれかまたは一部と同一であってはならない。
iii. 代替的に、新しい動き情報のセットおよび1つの既存の動き候補からの同じ参照ピクチャの場合、MVの差は、1/複数の閾値よりも小さくてはならない。例えば、MV差の水平および/または垂直モジュールは、1ピクセルの距離よりも大きくなければならない。
iv. 代替的に、K>Lである場合、新しい動き情報のセットを、最後のK個の候補または最初のK%L個の既存の動き候補によってのみプルーニングし、古い動き候補を再びアクティブにすることができるようにする。
v. 代替的に、プルーニングは適用しない。
i. 代替的に、それは、min(K+1,L-1)に等しいインデックスを有する追加の動き候補として追加される。代替的に、K≧Lである場合、第1の動き候補(インデックス=0)をルックアップテーブルから取り除き、後続のK個の候補インデックスを1だけ減らす。
ii. 上記両方の方法(K%Lに等しいエントリインデックスに新しい動き候補を加えるか、またはmin(K+1,L-1)に等しいインデックスを加える)の場合、同じ/類似した動き候補が存在するかどうかに関わらず、彼らは、前に符号化されたブロックからの動き情報の最新の数セットを保持しようとしている。
iii. 代替的に、動き情報を動き候補としてLUTに追加する場合、まず冗長性チェックを行う。この場合、LUTは以前に符号化されたブロックからの最新のいくつかのセットの動き情報を保持するが、LUTから冗長な動き情報を除去してもよい。このような方法を、冗長性除去型LUT更新方法と呼ぶ。
1. LUTに重複した動き候補が存在する場合、LUTに関連付けられたカウンタを増加させてもよいし、減少させてもよい。
2. この冗長チェックは、例えば、参照ピクチャ/参照ピクチャのインデックスが同じであり、且つ動きベクトルの差が範囲内にあるかまたは同一であるかをチェックすることなど、マージ候補リスト構築処理におけるプルーニング処理として規定されてもよい。
3. LUT内に冗長動き候補が見つかった場合、その冗長動き候補を現在の位置から最後のLUTに移動させる。
a. 同様に、LUT内に冗長動き候補が見つかった場合、この冗長動き候補をLUTから取り除く。また、冗長動き候補の後にLUTに挿入されたすべての動き候補は、前方に移動し、除去された冗長動き候補のエントリを再び満たす。シフトした後、新しい動き候補をLUTに加える。
b. この場合、カウンタは変更されないままである。
c. LUTにおいて冗長動き候補を特定した後、冗長チェック処理を終了する。
4. 複数の冗長動き候補を特定することができる。この場合、それらのすべてをLUTから削除する。また、残りの動き候補は、すべて順に前方に移動してもよい。
a. この場合、カウンタを(冗長動き候補の数-1)だけ減少させる。
b. maxR個の冗長動き候補(maxRは正の整数変数)を特定した後、冗長チェック処理を終了する。
5. 冗長性チェック処理は、1つ目の動き候補から最後の動き候補まで(即ち、LUTに付加された順に、動き情報のあるブロックの復号化処理の順に)行うことができる。
6. 代替的に、LUTに冗長動き候補がある場合、冗長なものを1つまたは複数個取り除く代わりに、冗長なものから仮想動き候補を導出し、この仮想動き候補を使用して冗長なものを置き換えてもよい。
a. 仮想動き候補は、1つ以上の動きベクトルの水平および/または垂直モジュールにオフセットを加えることで、または同じ参照ピクチャを指している場合には2つの動きベクトルの平均値を加えることで、冗長動き候補から導出されてもよい。代替的に、仮想動き候補は、ルックアップテーブルにおける動きベクトルを入力とする任意の関数から導出されてもよい。例示的な機能は以下の通りである。2つまたは複数の動きベクトルを足し合わせ、2つまたは複数の動きベクトルを平均する。動きベクトルは、関数に入力される前にスケーリングされてもよい。
b. なお、冗長動き候補と同じ位置に仮想動き候補を加えてもよい。
c. 他のすべての動き候補の前に、仮想動き候補を追加してもよい(例えば、最小のエントリインデックスから始まり、例えば、ゼロ)。
d. 一例において、現在のLUTが満杯でない場合など、特定の条件下でのみ適用される。
7. 冗長性除去に基づくLUT更新方法は、以下のような特定の条件下で呼び出されてもよい。
a. 現在のブロックはマージモードで符号化されている。
b. 現在のブロックはAMVPモードで符号化されているが、MV差の少なくとも1つのモジュールが非ゼロである。
c. 現在のブロックがサブブロックベースの動き予測/動き補償方法で符号化されているか、または符号化されていない(例えば、アフィンモードで符号化されていない)。
d. 現在のブロックはマージモードで符号化され、動き情報はあるタイプ(例えば、空間的に近傍のブロックから、左の近傍のブロックから、時間的ブロックから)に関連付けられている。
i. 代替的に、さらに、テーブルにおける既存の動き候補をいくつか削除してもよい。
1. 一例において、M個の動き情報のセットを挿入した後、テーブルが満杯である場合、最初のいくつかの動き候補のエントリをテーブルから削除することができる。
2. 一例において、M個の動き情報のセットを挿入する前にテーブルが満杯である場合、最初のいくつかの動き候補のエントリをテーブルから削除することができる。
ii. さらに、代替的に、ブロックがテーブルからの動き候補で符号化されている場合、選択された動き候補をテーブルの最後のエントリに入れるように、テーブルにおける動き候補を再配列してもよい。
i. 一例において、動き情報のエントリのMVをスケーリングし、テーブルに入れる。
ii. 一例において、動き情報のエントリのMVは、(dx,dy)だけ加算され、テーブルに入れられる。
iii. 一例において、2つ以上の動き情報のエントリのMVの平均を計算し、テーブルに入れる。
a. この場合、新しいスライス/タイル/LCU行の始まりにおいて、利用可能な動き候補の数を0にリセットしてもよい。
a. 代替的に、ルックアップテーブルは、各S(S≧1)個のCTU/CTB/CU/CBをコーディング/デコーディングした後、または特定の領域(例えば、8×8または16×16に等しいサイズ)をコーディング/デコーディングした後にのみ更新されてもよい。
b. 代替的に、ルックアップテーブルは、特定のモード(例えば、S個のインター符号化ブロック)を有する各S(S≧1)個のブロック(例えば、CU/CB)を符号化/復号化した後にのみ更新されてもよい。代替的に、ルックアップテーブルは、サブブロックに基づく動き予測/動き補償方法で符号化されていない(例えば、アフィンおよび/またはATMVPモードで符号化されていない)各S(S≧1)個のインター符号化ブロック(例えば、CU/CB)を符号化/復号化した後にのみ更新されてもよい。
c. 代替的に、符号化/復号化されたブロックの左上座標が何らかの条件を満たす場合にのみ、ルックアップテーブルを更新してもよい。例えば、ルックアップテーブルは、(x&M==0)&&(y&M==0)の場合にのみ更新され、ここで、(x,y)は、符号化/復号化されたブロックの左上座標である。Mは、2、4、8、16、32、または64などの整数である。
d. 代替的に、1つのルックアップテーブルは、最大許容カウンタに達すると、更新を停止してもよい。
e. 一例において、カウンタは予め規定されてもよい。代替的に、映像パラメータセット(VPS)、シーケンスパラメータセット(SPS)、ピクチャパラメータセット(PPS)、スライスヘッダ、タイルヘッダ、コーディングツリーユニット(CTU)、コーディングツリーブロック(CTB)、コーディングユニット(CU)または予測ユニット(PU)、複数のCTU/CTB/CU/PUをカバーする領域で信号通知される。
(a)一例において、1つのブロックをコーディングした後、このブロックから新しい動き候補を取得してもよい。それはまずLUTに加えられ、次に再順序付けが適用されてもよい。この場合、サブシーケンスブロックのために、再配列されたLUTを利用する。例えば、この並べ替えは、あるユニット(例えば、1つのLCU、1つのLCU行、複数のLCU等)のコーディングを終えた後に行われる。
以前コーディングされたブロックの動き情報としてHMVP候補を規定する、履歴に基づくMVP(HMVP)方法が提案される。エンコーディング/デコーディング処理中、複数のHMVP候補を有するテーブルが維持される。新しいスライスに遭遇した場合、テーブルは空になる。インターコーディングされたブロックがあるときはいつでも、関連する動き情報を新しいHMVP候補としてテーブルの最後のエントリに加える。全体の符号化フローを図32に示す。
図39は、映像処理装置3900のブロック図である。装置3900は、本明細書に記載の方法の1つ以上を実装するために使用してもよい。装置3900は、スマートフォン、タブレット、コンピュータ、モノのインターネット(IoT)受信機等に実施されてもよい。装置3900は、1つ以上の処理装置3902と、1つ以上のメモリ3904と、映像処理ハードウェア3906と、を含んでもよい。1つまたは複数の処理装置3902は、本明細書に記載される1つ以上の方法(方法3810~3840を含むが、これに限定されない)を実装するように構成されてもよい。メモリ(複数可)3904は、本明細書で説明される方法および技術を実装するために使用されるデータおよびコードを記憶するために使用してもよい。映像処理ハードウェア3906は、本明細書に記載される技術をハードウェア回路にて実装するために使用してもよい。
Claims (18)
- 映像データをコーディングする方法であって、
1つ又は複数のテーブルを保持することであって、各テーブルはコーディングされた1つ以上の映像ブロックから導出した1つ以上の動き候補を含み、前記各テーブル内の前記動き候補の配置は、前記テーブルへ前記動き候補を追加するシーケンスに基づく、保持することと、
現在の映像ブロックの動き候補リストを構築することと、
前記動き候補リストを使用して、前記現在の映像ブロックの動き情報を決定することと、
前記決定された動き情報に基づいて前記現在の映像ブロックをコーディングすることと、を含み、
前記決定された動き情報が前記1つ又は複数のテーブルのうちの1つのテーブルを更新するために使用されるかどうかは、前記現在の映像ブロックのコーディング情報に基づいており、前記更新されたテーブルは、後続の映像ブロックの動き候補リストを構築するために使用され、
前記動き候補リストを構築するために前記テーブルを使用することは、前記テーブルの少なくとも1つの動き候補をチェックして、前記テーブルから前記チェックした動き候補を前記後続の映像ブロックの前記動き候補リストに追加するかどうかを決定することを含み、前記コーディング情報は、前記現在の映像ブロックのコーディングモードを含み、
前記動き候補リストはマージ候補リストであり、前記動き候補リストを構築するために前記テーブルを使用することは、
時間的動きベクトル予測候補の後に、前記テーブルから少なくとも1つの動き候補を挿入することを含み、前記動き候補リストにおけるマージ候補の総数が所定の値に達すると、前記テーブルからの動き候補のチェック処理は終了される、あるいは、
前記動き候補リストは動きベクトル予測候補リストであり、前記動き候補リストを構築するために前記テーブルを使用することは、
時間的動きベクトル予測候補の後に、前記テーブルから少なくとも1つの動き候補を挿入することを含み、前記挿入された動き候補の参照ピクチャは、前記現在の映像ブロックの参照ピクチャと同じであり、
前記動き候補リストを構築するためにテーブルを使用することは、空間動きベクトル候補と、時間動きベクトル予測候補と、前記テーブルから前記動き候補リストに挿入された前記動き候補とを順番にチェックすること、をさらに含む、方法。 - 前記コーディング情報はさらに、前記現在の映像ブロックの位置、又は前記現在の映像ブロックのサイズのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記コーディング情報に関連する少なくとも1つの条件が満たされている場合、前記決定された動き情報は、前記1つ又は複数のテーブルのうちの1つのテーブルを更新するために使用され、前記コーディング情報に関連する少なくとも1つの条件が満たされていない場合、前記決定された動き情報は、前記1つ又は複数のテーブルのうちの1つのテーブルを更新するために使用されず、前記少なくとも1つの条件は前記コーディング情報に基づく、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの条件は、
少なくとも1つの特定モードに属する前記現在の映像ブロックのコーディングモードと、
サイズ要件を満たす前記現在の映像ブロックのサイズを含む、請求項3に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの特定モードは、イントラブロックコピー(IBC)モード又はインターコーディングモードのうちの少なくとも1つを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの特定モードは、サブブロックに基づくインターコーディングモードを除外する、請求項4に記載の方法。
- 前記サブブロックに基づくインターコーディングモードは、アフィンモード又は代替時間的動きベクトル予測(ATMVP)モードのうちの少なくとも1つを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記映像ブロックの前記位置は、前記現在の映像ブロックの左上座標(x,y)を含む、請求項2に記載の方法。
- 前記コーディング情報は、前記テーブルを使用して前記動き候補リストを構築するかどうかを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記決定された動き情報を使用して前記1つ又は複数のテーブルのうちの1つのテーブルを更新する場合、更新されるべき前記テーブルは、前記現在の映像ブロックの前記動き候補リストを構築するためにどのテーブルを使っているか、前記現在の映像ブロックの位置、前記現在の映像ブロックを含むコーディングツリーユニット(CTU)の位置に基づいて選択され、又は、前記決定された動き情報を使用して前記1つ又は複数のテーブルのうちの1つのテーブルを更新する場合、前記更新されるべきテーブルは、前記現在の映像ブロックの前記動き候補リストを構築するために使用するものと同じである、請求項1に記載の方法。
- 前記決定された動き情報が前記1つ又は複数のテーブルのうちの1つのテーブルを更新するために使用される場合、前記テーブルは、前記現在の映像ブロックから導出された動き情報を前記テーブルに加えることで更新される、請求項1に記載の方法。
- 前記テーブルにおける前記動き候補は、前記動き情報のソースを示すブロック位置情報、予測方向、参照ピクチャインデックス、動きベクトル値、強度補償フラグ、アフィンフラグ、動きベクトル差精度、又は動きベクトル差分値、フィルタリング処理に使用されるフィルタパラメータのうち、少なくとも1つを含む動き情報に関連付けられる、請求項1に記載の方法。
- 前記テーブルを使用して前記動き候補リストを構成することは、
動き候補リストの構築時に、前記テーブルにおける1つ以上の候補を確認すること含む、請求項1に記載の方法。 - 前記コーディングは、ビットストリーム表現から前記現在の映像ブロックを符号化することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記コーディングは、ビットストリーム表現から前記現在の映像ブロックを復号化することを含む、請求項1に記載の方法。
- 処理装置と、この処理装置に命令を記憶させた非一時的メモリとを備える、映像データをコーディングする装置であって、前記命令が前記処理装置によって実行されると、前記処理装置に、
1つ又は複数のテーブルを保持することであって、各テーブルはコーディングされた1つ以上の映像ブロックから導出した1つ以上の動き候補を含み、前記各テーブル内の前記動き候補の配置は、前記テーブルへ前記動き候補を追加するシーケンスに基づく、保持することと、
現在の映像ブロックの動き候補リストを構築することと、
前記動き候補リストを使用して、前記現在の映像ブロックの動き情報を決定することと、
前記決定された動き情報に基づいて前記現在の映像ブロックをコーディングすることと、を行わせ、
前記決定された動き情報が前記1つ又は複数のテーブルのうちの1つのテーブルを更新するために使用されるかどうかは、前記現在の映像ブロックのコーディング情報に基づいており、前記更新されたテーブルは、後続の映像ブロックの動き候補リストを構築するために使用され、
前記動き候補リストを構築するために前記テーブルを使用することは、前記テーブルの少なくとも1つの動き候補をチェックして、前記テーブルから前記チェックした動き候補を前記後続の映像ブロックの前記動き候補リストに追加するかどうかを決定することを含み、前記コーディング情報は、前記現在の映像ブロックのコーディングモードを含み、
前記動き候補リストはマージ候補リストであり、前記動き候補リストを構築するために前記テーブルを使用することは、
時間的動きベクトル予測候補の後に、前記テーブルから少なくとも1つの動き候補を挿入することを含み、前記動き候補リストにおけるマージ候補の総数が所定の値に達すると、前記テーブルからの動き候補のチェック処理は終了される、あるいは、
前記動き候補リストは動きベクトル予測候補リストであり、前記動き候補リストを構築するために前記テーブルを使用することは、
時間的動きベクトル予測候補の後に、前記テーブルから少なくとも1つの動き候補を挿入することを含み、前記挿入された動き候補の参照ピクチャは、前記現在の映像ブロックの参照ピクチャと同じであり、
前記動き候補リストを構築するためにテーブルを使用することは、空間動きベクトル候補と、時間動きベクトル予測候補と、前記テーブルから前記動き候補リストに挿入された前記動き候補とを順番にチェックすること、をさらに含む、装置。 - 非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、処理装置に、
1つ又は複数のテーブルを保持することであって、各テーブルはコーディングされた1つ以上の映像ブロックから導出した1つ以上の動き候補を含み、前記各テーブル内の前記動き候補の配置は、前記テーブルへ前記動き候補を追加するシーケンスに基づく、保持することと、
現在の映像ブロックの動き候補リストを構築することと、
前記動き候補リストを使用して、前記現在の映像ブロックの動き情報を決定することと、
前記決定された動き情報に基づいて前記現在の映像ブロックをコーディングすることと、を行わせる命令を記憶し、
前記決定された動き情報が前記1つ又は複数のテーブルのうちの1つのテーブルを更新するために使用されるかどうかは、前記現在の映像ブロックのコーディング情報に基づいており、前記更新されたテーブルは、後続の映像ブロックの動き候補リストを構築するために使用され、
前記動き候補リストを構築するために前記テーブルを使用することは、前記テーブルの少なくとも1つの動き候補をチェックして、前記テーブルから前記チェックした動き候補を前記後続の映像ブロックの前記動き候補リストに追加するかどうかを決定することを含み、前記コーディング情報は、前記現在の映像ブロックのコーディングモードを含み、
前記動き候補リストはマージ候補リストであり、前記動き候補リストを構築するために前記テーブルを使用することは、
時間的動きベクトル予測候補の後に、前記テーブルから少なくとも1つの動き候補を挿入することを含み、前記動き候補リストにおけるマージ候補の総数が所定の値に達すると、前記テーブルからの動き候補のチェック処理は終了される、あるいは、
前記動き候補リストは動きベクトル予測候補リストであり、前記動き候補リストを構築するために前記テーブルを使用することは、
時間的動きベクトル予測候補の後に、前記テーブルから少なくとも1つの動き候補を挿入することを含み、前記挿入された動き候補の参照ピクチャは、前記現在の映像ブロックの参照ピクチャと同じであり、
前記動き候補リストを構築するためにテーブルを使用することは、空間動きベクトル候補と、時間動きベクトル予測候補と、前記テーブルから前記動き候補リストに挿入された前記動き候補とを順番にチェックすること、をさらに含む、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。 - 映像のビットストリームを蓄積する方法であって、
1つ又は複数のテーブルを保持することであって、各テーブルはコーディングされた1つ以上の映像ブロックから導出した1つ以上の動き候補を含み、前記各テーブル内の前記動き候補の配置は、前記テーブルへ前記動き候補を追加するシーケンスに基づく、保持することと、
現在の映像ブロックの動き候補リストを構築することと、
前記動き候補リストを使用して、前記現在の映像ブロックの動き情報を決定することと、
前記決定された動き情報に基づいて前記ビットストリームを生成することと、
前記ビットストリームを非一時的なコンピュータ可読記録媒体に蓄積することと、を含み、
前記決定された動き情報が前記1つ又は複数のテーブルのうちの1つのテーブルを更新するために使用されるかどうかは、前記現在の映像ブロックのコーディング情報に基づいており、前記更新されたテーブルは、後続の映像ブロックの動き候補リストを構築するために使用され、
前記動き候補リストを構築するために前記テーブルを使用することは、前記テーブルの少なくとも1つの動き候補をチェックして、前記テーブルから前記チェックした動き候補を前記後続の映像ブロックの前記動き候補リストに追加するかどうかを決定することを含み、前記コーディング情報は、前記現在の映像ブロックのコーディングモードを含み、
前記動き候補リストはマージ候補リストであり、前記動き候補リストを構築するために前記テーブルを使用することは、
時間的動きベクトル予測候補の後に、前記テーブルから少なくとも1つの動き候補を挿入することを含み、前記動き候補リストにおけるマージ候補の総数が所定の値に達すると、前記テーブルからの動き候補のチェック処理は終了される、あるいは、
前記動き候補リストは動きベクトル予測候補リストであり、前記動き候補リストを構築するために前記テーブルを使用することは、
時間的動きベクトル予測候補の後に、前記テーブルから少なくとも1つの動き候補を挿入することを含み、前記挿入された動き候補の参照ピクチャは、前記現在の映像ブロックの参照ピクチャと同じであり、
前記動き候補リストを構築するためにテーブルを使用することは、空間動きベクトル候補と、時間動きベクトル予測候補と、前記テーブルから前記動き候補リストに挿入された前記動き候補とを順番にチェックすること、をさらに含む、方法。
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