JP2021527362A - イントラ予測のための方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

ピクチャの現在ブロックのイントラ予測のための方法が提供される。方法は、現在ブロックの幅及び高さに従って現在ブロックのアスペクト比を取得するステップと、アスペクト比に基づいて重み付け因子を取得するステップと、重み付け因子に基づいて現在ブロックのイントラ予測値を決定するステップとを含む。現在ブロックのイントラ予測値は、符号化効率を向上させるように、高精度で又は少ない複雑さで取得されることが可能である。

Description

関連出願の相互参照
本願は２０１８年６月１５日に出願された米国仮出願第６２／６８５，２９７号及び２０１９年１月１４日に出願された米国仮出願第６２／７９２，３６３号に対する優先権を主張する。前述の各出願は全体的に参照により本願に組み込まれる。
本開示は、画像及び／又はビデオの符号化及び復号化の技術分野に関連し、特にイントラ予測のための方法及び装置に関連する。
背景
ＤＶＤディスクの採用以来、デジタル・ビデオは幅広く使用されている。伝送前にビデオは符号化され、伝送媒体を使用して伝送される。視聴者はビデオを受信し、視聴デバイスを使用してビデオを復号化して表示する。長年にわたって例えばより高い解像度、色の深さ、及びフレーム・レートという理由でビデオの品質は改善されてきた。これは、インターネット及び移動通信ネットワークを介して今日一般的に転送される、より大きなデータ・ストリームをもたらしている。
しかしながら、より高い解像度のビデオは、それらがより多くの情報を有するので、より多くの帯域幅を必要とする。帯域幅要件を低減するために、ビデオの圧縮を含むビデオ符号化規格が導入されている。ビデオが符号化されると、帯域幅要件（又はストレージの場合は対応するメモリ要件）は低減される。しばしばこの低減は品質を犠牲にする。従って、ビデオ符号化規格は、帯域幅要件と品質との間のバランスを見出そうとしている。
高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）は、当業者に一般的に知られているビデオ符号化標準の一例である。ＨＥＶＣでは、符号化ユニット（ＣＵ）を予測ユニット（ＰＵ）又は変換ユニット（ＴＵ）に分割する。多用途ビデオ符号化（ＶＶＣ）次世代規格は、共同ビデオ探求チーム（ＪＶＥＴ）として知られるパートナーシップにおいて共に作業を行っている、ＩＴＵ−Ｔビデオ符号化エキスパート・グループ（ＶＣＥＧ）及びＩＳＯ／ＩＥＣ動画エキスパート・グループ（ＭＰＥＧ）の標準化組織の最新の共同ビデオ・プロジェクトである。ＶＶＣは、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６６／次世代ビデオ符号化（ＮＧＶＣ）規格とも呼ばれる。ＶＶＣでは、最大変換長に対して大きすぎるサイズを有するＣＵに対して必要とされる場合を除き、複数パーティションタイプの概念を除去、即ちＣＵ、ＰＵ、及びＴＵの概念の分離を除去し、ＣＵのパーティション形状に対して、より多くの柔軟性をサポートする。
これらの符号化ユニット（ＣＵ）（ブロックとも呼ばれる）の処理は、エンコーダにより指定されるそれらのサイズ、空間位置、及び符号化モードに依存する。符号化モードは、イントラ及びインター予測モードという予測のタイプに従って、２つのグループに分類されることが可能である。イントラ予測モードは、同じピクチャ（フレーム又は画像とも呼ばれる）のサンプルを使用して参照サンプルを生成し、再構成されるブロックのサンプルに対する予測値を計算する。イントラ予測は、空間予測とも呼ばれる。インター予測モードは、時間的な予測のために設計され、現在のピクチャのブロックのサンプルを予測するために、前の又は次のピクチャの参照サンプルを使用する。
矩形ブロックの場合、所与のイントラ予測モードにおける隣接ピクセルの平均値は、精度が低く又はかなり複雑であり、これは低い符号化効率をもたらす。
高精度で又は少ない複雑さで現在ブロックのイントラ予測値を取得し、符号化効率を向上させる、イントラ予測のための装置及び方法が開示される。
本願の実施形態の第１態様は、エンコーダ又はデコーダで実装される現在ブロックのイントラ予測のための方法を開示する。方法は、現在ブロックの幅及び高さを取得し、幅を高さと比較することを含む。方法は、更に、幅及び高さのうちのより長い方に基づいて現在ブロックのＤＣ値を決定することを含む。例えば、幅が高さより大きい場合、現在ブロックのＤＣ値は幅に基づいて決定される。高さが幅より大きい場合、現在ブロックのＤＣ値は、高さに基づいて決定される。これは、ＤＣモード決定の設計を計算上シンプルに保つことを可能にする。
オプションで、第１態様の実装は、幅が高さより大きい場合に、ＤＣ値は、
Figure 2021527362

により計算されることを提供し、ここで、ＤＣはＤＣ値を示し、Ｗは現在ブロックの幅を示し、ｐｉは現在ブロックの参照サンプルを示す。
オプションで、第１態様の別の実装は、高さが幅より大きい場合に、ＤＣ値は、
Figure 2021527362

により計算されることを提供し、ここで、ＤＣはＤＣ値を示し、Ｈは現在ブロックの高さを示し、ｐｉは現在ブロックの参照サンプルを示す。
本願の実施形態の第２態様は、エンコーダ又はデコーダで実装される現在ブロックのイントラ予測のための方法を開示する。方法は、現在ブロックの幅及び高さを取得することを含む。方法は、更に、幅が高さと第１閾値との積より大きい場合に、幅に基づいて現在ブロックのＤＣ値を決定することを含む。方法は、更に、高さが幅と第２閾値との積より大きい場合に、高さに基づいて現在ブロックのＤＣ値を決定することを含む。これは、ＤＣモード決定の設計を計算上シンプルに保つことを可能にする。
オプションで、第２態様の実装は、第１閾値が第２閾値と同じであってもよいことを提供する。例えば、第１閾値は１に等しくてもよい。
オプションで、第２態様において、態様の別の実装は、Ｗ＞ｆＴＨＲ・Ｈである場合に、ＤＣ値は、
Figure 2021527362

として決定されることを提供し、ここで、ＤＣはＤＣ値を示し、ｆＴＨＲは第１閾値を示し、Ｗは現在ブロックの幅を示し、Ｈは現在ブロックの高さを示し、ｐｉは現在ブロックの参照サンプルを示す。
オプションで、第２態様の別の実装は、Ｈ＞ｆＴＨＲ・Ｗである場合に、ＤＣ値は、
Figure 2021527362

として決定されることを提供し、ここで、ＤＣはＤＣ値を示し、ｆＴＨＲは第２閾値を示し、Ｗは現在ブロックの幅を示し、Ｈは現在ブロックの高さを示し、ｐｉは現在ブロックの参照サンプルを示す。
本願の実施形態の第３態様は、本願の第１態様による方法を実施するために構成された装置を開示する。本発明の第３態様による装置の更なる特徴及び実施形態は、本発明の第１態様による方法の特徴及び実施形態に対応する。
本願の実施形態の第４態様は、本発明の第２態様による方法を実施するために構成された装置を開示する。本発明の第４態様による装置の更なる特徴及び実施形態は、本発明の第２態様による方法の特徴及び実施形態に対応する。
第５態様によれば、本発明の実施形態は、現在ブロックのイントラ予測を復号化するための装置に関連し、装置はプロセッサとメモリとを含む。メモリは、第１態様、第２態様、又は第１若しくは第２態様の任意の可能な実施形態による方法をプロセッサに実行させる命令を記憶している。
第６態様によれば、本発明の実施形態は、現在ブロックのイントラ予測を符号化するための装置に関連し、装置はプロセッサとメモリとを含む。メモリは、第１態様、第２態様、又は第１若しくは第２態様の任意の可能な実施形態による方法をプロセッサに実行させる命令を記憶している。
第７態様によれば、実行された場合に現在ブロックのイントラ予測を符号化又は復号化するように構成された１つ以上のプロセッサを動作させる命令を記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が提案される。命令は、第１若しくは第２態様、又は第１若しくは第２態様の任意の可能な実施形態による方法を１つ以上のプロセッサに実行させる。
第８態様によれば、本発明の実施形態は、コンピュータ上で実行される場合に、第１若しくは第２態様、又は第１若しくは第２態様の任意の可能な実施形態による方法を実行するためのプログラム・コードを含むコンピュータ・プログラムに関する。
明確化のために言えば、前述の実施形態の任意の１つが、前述の他の実施形態の任意の１つ以上と組み合わせられ、本開示の範囲内の新たな実施形態を作成することが可能である。
これら及び他の特徴は、添付の図面及び特許請求の範囲に関連して行われる以下の詳細な説明から、より明確に理解されるであろう。
以下、例示的な実施形態が添付の図面及び図に関連してより詳細に説明される。
ビデオ符号化及び復号化システム１００の例を示す概略図を示す。
ビデオ・エンコーダ２００の例を示す概略図を示す。
ビデオ・デコーダ３００の例を示す概略図を示す。
提案された６７個のイントラ予測モードを示す概略図を示す。
矩形ブロックの例示的なＤＣイントラ予測モードを示す。
矩形ブロックの他の例示的なＤＣイントラ予測モードを示す。
矩形ブロックの別の例示的なＤＣイントラ予測モードを示す。
ＤＣ値計算の例示的な実施形態を示す。
装置の例示的な構造を示す概略図である。
以下の説明では、本開示の一部を成す添付図面であって発明が搭載されることが可能な特定の態様を例示として示す添付図面に対する参照が行われる。
例えば、記載された方法に関連する開示は、方法を実行するように構成された対応するデバイス又はシステムについても当てはまる可能性があり、逆もまた正しいことが理解される。例えば、特定の方法ステップが記載されている場合、対応するデバイスは、たとえそのようなユニットが図面に明示的に記載又は図示されていなかったとしても、記載された方法ステップを実行するためのユニットを含むことが可能である。更に、本願に記載される種々の例示的な態様の特徴は、特に断らない限り、互いに組み合わせられてもよいことが理解される。
ビデオ符号化は、典型的には、ビデオ又はビデオ・シーケンスを形成する一連のピクチャの処理を指す。ピクチャ、画像又はフレームという用語は、ビデオ符号化の分野及び本願において同義的に使用されてもよい／使用される。各ピクチャは、典型的には、重複しないブロックのセットに区分される。ピクチャの符号化／復号化は、典型的には、ブロック・レベルで実行され、例えば、インター・フレーム予測又はイントラ・フレーム予測は、予測ブロックを生成し、予測ブロックを現在ブロック（現在処理されている／処理されるべきブロック）から減算し、残差ブロックを取得するために使用され、残差ブロックは伝送されるデータ量を減らすために更に変換され量子化され（圧縮）、一方、デコーダの側では、表現のためのブロック（ビデオ・ブロック）を再構成するために、符号化され／圧縮されたブロックに逆の処理が適用される。
イントラ予測は、所定のフレームのみが含まれることが可能である場合に圧縮効率を増加させるために、多くのビデオ符号化フレームワークで使用されるメカニズムである。ＤＣモードは、最も頻繁に選択されるイントラ予測モードの１つである。このモードの背後にある基本的なアイデアは、典型的にはブロックの上及び左側に配置される隣接ピクセルｐｉの平均値ＤＣを計算することである。従来の方法では、ＤＣ値を計算するために除算演算が使用され、これはより複雑な計算をもたらす。除算演算を避けるために、参照サンプルｐｉの２つの成分ＤＣ値を計算してＤＣ値を取得する。双方の成分ＤＣ値は、ＤＣ値に等しく寄与し、これは精度の低下をもたらす。本発明は、高精度で又は少ない複雑さで隣接ピクセルの平均値を取得し、符号化効率を向上させるメカニズムを提供する。以下、イントラ予測値の計算を簡単にすることが可能なシステム、エンコーダ、デコーダ、及び対応する方法の実施形態が説明される。本開示における用語「サンプル」は、サンプル、ピクセル、サブ・ピクセルなどを含むように使用されるが、これらに限定されない。
図１は、境界区分を符号化及び復号化するための技術を含む、本開示に記載された技術を利用することが可能な例示的なビデオ符号化及び復号化システム１００を示すブロック図である。システム１００は、ビデオの符号化及び復号化に適用されるだけでなく、ピクチャの符号化及び復号化にも適用される。図１に示すように、システム１００は、後に宛先デバイス１０４によって復号化される符号化ビデオ・データを生成するソース・デバイス１０２を含む。図２に示すようなビデオ・エンコーダ２００は、ソース・デバイス１０２のビデオ・エンコーダ１０８の例である。図３に示すようなビデオ・デコーダ３００は、宛先デバイス１０４のビデオ・デコーダ１１６の例である。ソース・デバイス１０２及び宛先デバイス１０４は、デスクトップ・コンピュータ、ノートブック（即ち、ラップトップ）コンピュータ、タブレット・コンピュータ、セット・トップ・ボックス、所謂「スマート」フォンのような電話機、所謂「スマート」パッド、テレビ、カメラ、ディスプレイ・デバイス、デジタル・メディア・プレーヤ、ビデオ・ゲーム・コンソール、ビデオ・ストリーミング・デバイスなどを含む、広範囲におよぶ任意のデバイスを含む可能性がある。場合によっては、ソース・デバイス１０２及び宛先デバイス１０４は、無線通信のために装備されてもよい。
宛先デバイス１０４は、リンク１１２を介してデコードされるべき符号化ビデオ・データを受信することができる。リンク１１２は、ソース・デバイス１０２から宛先デバイス１０４へ符号化ビデオ・データを移動させることが可能な任意のタイプの媒体又はデバイスを含むことが可能である。一例では、リンク１１２は、ソース・デバイス１０２が符号化ビデオ・データを宛先デバイス１０４にリアルタイムで直接的に送信することを可能にする通信媒体を含む可能性がある。符号化ビデオ・データは、無線通信プロトコルのような通信規格に従って変調され、宛先デバイス１０４に送信されることが可能である。通信媒体は、無線周波数（ＲＦ）スペクトル又は１つ以上の物理的な伝送線路のような任意の無線又は有線の通信媒体を含むことが可能である。通信媒体は、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、又はインターネットのようなグローバル・ネットワークのようなパケット・ベースのネットワークの一部を形成することが可能である。通信媒体は、ルーター、スイッチ、基地局、又は、ソース・デバイス１０２から宛先デバイス１０４への通信を促進するために有用でありうる任意の他のデバイスを含んでもよい。
あるいは、符号化データは、出力インターフェース１１０から記憶デバイス（図１には示されていない）へ出力されてもよい。同様に、符号化データは、入力インターフェース１１４によって記憶デバイスからアクセスされてもよい。宛先デバイス１０４は、ストリーミング又はダウンロードにより、記憶されたビデオ・データに記憶デバイスからアクセスしてもよい。本開示の技術は、無線アプリケーション又は設定に必ずしも限定されない。この技術は、無線テレビジョン放送、ケーブル・テレビジョン伝送、衛星テレビジョン伝送、ストリーミング・ビデオ伝送、例えばインターネットを介するもの、データ記憶媒体における記憶のためのデジタル・ビデオの符号化、データ記憶媒体における記憶されたデジタル・ビデオの復号化、又はその他のアプリケーションのような、任意の様々なマルチメディア・アプリケーションのサポートにおけるビデオ符号化に適用される可能性がある。幾つかの例において、システム１００は、ビデオ・ストリーミング、ビデオ再生、ビデオ放送、及び／又はビデオ電話のようなアプリケーションをサポートするために、一方向又は双方向のビデオ伝送をサポートするように構成されてもよい。
図１の例では、ソース・デバイス１０２は、ビデオ・ソース１０６、ビデオ・エンコーダ１０８、及び出力インターフェース１１０を含む。ある場合には、出力インターフェース１１０は、変調器／復調器（モデム）及び／又は送信機を含んでもよい。ソース・デバイス１０２では、ビデオ・ソース１０６は、ビデオ・キャプチャ・デバイス、例えばビデオ・カメラ、前もってキャプチャしたビデオを含むビデオ・アーカイブ、ビデオ・コンテンツ・プロバイダからビデオを受信するビデオ・フィード・インターフェース、及び／又はソース・ビデオとしてコンピュータ・グラフィックス・データを生成するコンピュータ・グラフィックス・システム、又はそのようなソースの組み合わせなどのソースを含むことが可能である。一例として、ビデオ・ソース１０６がビデオ・カメラである場合、ソース・デバイス１０２及び宛先デバイス１０４は、所謂カメラ・フォン又はビデオ・フォンを形成することが可能である。しかしながら、本開示に記載される技術は、一般にビデオ符号化に適用可能であってもよく、無線及び／又は有線アプリケーションに適用されてもよい。
キャプチャされた、事前にキャプチャされた、又はコンピュータで生成されたビデオは、ビデオ・エンコーダ１０８によってエンコードされることが可能である。符号化ビデオ・データは、ソース・デバイス１０２の出力インターフェース１１０を介して宛先デバイス１０４に直接的に伝送されてもよい。符号化ビデオ・データは、更に（又は代替的に）復号化及び／又は再生のために、宛先デバイス１０４又は他のデバイスによる後のアクセスのために、記憶デバイスに記憶されることが可能である。
宛先デバイス１０４は、入力インターフェース１１４、ビデオ・デコーダ１１６、及びディスプレイ・デバイス１１８を含む。場合によっては、入力インターフェース１１４は、受信機及び／又はモデムを含んでもよい。宛先デバイス１０４の入力インターフェース１１４は、リンク１１２を介して符号化ビデオ・データを受信する。リンク１１２を介して伝達されるか、又は記憶デバイスに提供される符号化ビデオ・データは、ビデオ・データを復号化する際にビデオ・デコーダ１１６のようなビデオ・デコーダによる使用のために、ビデオ・エンコーダ１０８によって生成される種々のシンタックス要素を含む可能性がある。このようなシンタックス要素は、通信媒体上で伝送されるか、記憶媒体に記憶されるか、又はファイル・サーバーに記憶される符号化ビデオ・データと共に含まれてもよい。
ディスプレイ・デバイス１１８は、宛先デバイス１０４と一体化されていてもよいし、あるいはその外部にあってもよい。幾つかの例において、宛先デバイス１０４は、一体化されたディスプレイ・デバイスを含んでもよく、また、外部ディスプレイ・デバイスとのインターフェースを構成してもよい。他の例では、宛先デバイス１０４はディスプレイ・デバイスであってもよい。一般に、ディスプレイ・デバイス１１８は、デコードされたビデオ・データをユーザーに表示し、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマ・ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、又は別のタイプのディスプレイ・デバイスのような種々の任意のディスプレイ・デバイスを含んでもよい。
ビデオ・エンコーダ１０８及びビデオ・デコーダ１１６は、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６３、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４、パート１０、アドバンスト・ビデオ符号化（ＡＶＣ）、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６６／次世代ビデオ符号化（ＮＧＶＣ）規格を含む任意の種類のビデオ圧縮規格に従って動作する可能性があるが、これらに限定されない。
ソース・デバイス１０２のビデオ・エンコーダ１０８は、これら現在の又は将来の任意の規格に従ってビデオ・データを符号化するように構成されうることが一般的に想定されている。同様に、宛先デバイス１０４のビデオ・デコーダ１１６は、これら現在の又は将来の任意の規格に従ってビデオ・データをデコードするように構成されうることも一般的に想定されている。
ビデオ・エンコーダ１０８及びビデオ・デコーダ１１６はそれぞれ、１つ以上のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、個別ロジック、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせなどの種々の適切な任意のエンコーダ回路として実装されてもよい。技術が部分的にソフトウェアで実装される場合、デバイスは、ソフトウェアのための命令を、適切な非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶し、本開示の技術を実行するために１つ以上のプロセッサを使用してハードウェアで命令を実行する可能性がある。ビデオ・エンコーダ１０８及びビデオ・デコーダ１１６の各々は、１つ以上のエンコーダ又はデコーダに含まれてもよく、それらの何れもが各自のデバイスにおいて組み合わせられたエンコーダ／デコーダ（ＣＯＤＥＣ）の一部として一体化されてもよい。
ビデオ符号化の仕様では、ビデオ・シーケンスは典型的には一連のピクチャを含む。しかしながら、本開示は、インターレースが適用されるケースの分野にも適用可能であることに留意されたい。ビデオ・エンコーダ１０８は、符号化されたピクチャ及び関連付けられたデータの表現を形成する一連のビットを含むビット・ストリームを出力することができる。ビデオ・デコーダ１１６は、ビデオ・エンコーダ１０８によって生成されたビット・ストリームを受信することができる。更に、ビデオ・デコーダ１１６は、ビット・ストリームからシンタックス要素を得るためにビット・ストリームを解析することができる。ビデオ・デコーダ１１６は、ビット・ストリームから得られたシンタックス要素に少なくとも部分的に基づいて、ビデオ・データのピクチャを再構成することができる。ビデオ・データを再構成するプロセスは、一般に、ビデオ・エンコーダ１０８によって実行されるプロセスと逆のものであるとすることが可能である。
図２はビデオ・エンコーダ２００の例を示す概略図である。ビデオ・エンコーダ２００は、ビデオ符号化に適用されるだけでなく、ピクチャ符号化にも適用される。ビデオ・エンコーダ２００は、ビデオ・ストリームのフレーム又はピクチャの入力ブロックを受信するための入力と、符号化ビデオ・ビット・ストリームを生成するための出力とを含む。ビデオ・エンコーダ２００は、予測、変換、量子化、エントロピー符号化を、ビデオ・ストリームに適用するように適合されている。変換、量子化、及びエントロピー符号化はそれぞれ、変換ユニット２０１、量子化ユニット２０２、及び符号化ユニット２０３によって実行され、符号化ビデオ・ビット・ストリームを出力として生成する。
ビデオ・ストリームは複数のフレームに対応し、各フレームは、イントラ又はインター符号化される一定のサイズのブロックに分割される。例えば、ビデオ・ストリームの第１フレームのブロックは、イントラ予測ユニット２０９によってイントラ符号化される。イントラ・フレームは同じフレーム内の情報のみを用いて符号化され、そのため、独立して復号化されることが可能であり、ランダム・アクセスのためのビット・ストリームにおけるエントリ・ポイントを提供することができる。ビデオ・ストリームの他のフレームのブロックは、インター予測ユニット２１０によってインター符号化され、参照フレームと呼ばれる符号化フレームからの情報は、時間的な冗長性を減らすために使用され、そのため、インター符号化フレームの各ブロックは、参照フレーム内の同じサイズのブロックから予測される。モード選択ユニット２０８は、フレームのブロックが、イントラ予測ユニット２０９又はインター予測ユニット２１０によって処理されるべきかどうかを選択するように適合される。
インター予測を実行するために、符号化された参照フレームは、逆量子化ユニット２０４、逆変換ユニット２０５、フィルタリング・ユニット２０６（オプション）によって処理され、フレーム・バッファ２０７に以後に記憶される参照フレームを取得する。特に、参照フレームの参照ブロックは、再構成された参照ブロックを取得するために、これらのユニットによって処理されることが可能である。次いで、再構成された参照ブロックは参照フレームに再結合される。
インター予測ユニット２１０は、入力として、インター符号化される現在のフレーム又はピクチャと、フレーム・バッファ２０７からの１つ又は幾つかの参照フレーム又はピクチャとを含む。動き推定及び動き補償は、インター予測ユニット２１０によって適用される。動き推定は、特定のコスト関数に基づいて、動きベクトルと参照フレームとを取得するために使用される。次いで、動き補償は、参照フレームの参照ブロックの現在フレームへの変換に関して、現在フレームの現在ブロックを記述する。インター予測ユニット２１０は、現在ブロックに対する予測ブロックを出力し、前記予測ブロックは、符号化されるべき現在ブロックとその予測ブロックとの間の差分を最小化する、即ち残差ブロックを最小化する。残差ブロックの最小化は、例えばレート歪み最適化手順に基づく。
次いで、現在ブロックとその予測との間の差分、即ち残差ブロックは、変換ユニット２０１によって変換される。変換係数は、量子化ユニット２０２及び符号化ユニット２０３によって量子化されエントロピー符号化される。符号化ビデオ・ビット・ストリームは、イントラ符号化ブロック及びインター符号化ブロックを含む。
図３は、ビデオ・デコーダ３００の例を示す概略図である。ビデオ・デコーダ３００は、ビデオ復号化に適用されるだけでなく、ピクチャ復号化にも適用される。ビデオ・デコーダ３００は、特にフレーム・バッファ３０７、インター予測ユニット３１０を含む。フレーム・バッファ３０７は、符号化ビデオ・ビット・ストリームから取得される少なくとも１つの参照フレームを記憶するように適合される。インター予測ユニット３１０は、参照フレームの参照ブロックから、現在フレームの現在ブロックの予測ブロックを生成するように適合される。
デコーダ３００は、ビデオ・エンコーダ２００によって生成された符号化ビデオ・ビット・ストリームを復号化するように構成され、デコーダ３００とコーダ２００の双方が同じ予測を生成する。フレーム・バッファ３０７、インター予測ユニット３１０の機能は、図２のフレーム・バッファ２０７、インター予測ユニット２１０の機能と同様である。
特に、ビデオ・デコーダ３００は、ビデオ・エンコーダ２００にも存在するユニット、例えば逆量子化ユニット３０４、逆変換ユニット３０５、フィルタリング・ユニット３０６（オプション）、及びイントラ予測ユニット３０９等を含み、これらはそれぞれビデオ・エンコーダ２００の逆量子化ユニット２０４、逆変換ユニット２０５、フィルタリング・ユニット２０６、及びイントラ予測ユニット２０９に対応する。復号化ユニット３０３は、受信した符号化ビデオ・ビット・ストリームを復号化し、相応して、量子化された残差変換係数を取得するように適合される。量子化された残差変換係数は、残差ブロックを生成するために逆量子化ユニット３０４及び逆変換ユニット３０５に供給される。残差ブロックは、予測ブロックに追加され、その追加は、デコードされたビデオを取得するためにフィルタリング・ユニット３０６に供給される。復号化されたビデオのフレームは、フレーム・バッファ３０７に記憶され、インター予測のための参照フレームとして機能することが可能である。
ビデオ・エンコーダ２００は、符号化の前に入力ビデオ・フレームをブロックに分割する可能性がある。本開示における用語「ブロック」は、任意のタイプのブロック又は任意の深さのブロックについて使用され、例えば用語「ブロック」は、ルート・ブロック、ブロック、サブ・ブロック、リーフ・ノードなどに含まれるが、これらに限定されない。符号化されるブロックは必ずしも同じサイズを有しない。１つのピクチャは、異なるサイズのブロックを含む可能性があり、ビデオ・シーケンスの異なるピクチャのブロック・ラスタも相違する可能性がある。
ＨＥＶＣ／Ｈ．２６５規格によれば、３５個のイントラ予測モードが利用可能である。図４に示されるように、このセットは、以下のモード：平面モード（イントラ予測モード・インデックスは０である）、ＤＣモード（イントラ予測モード・インデックスは１である）、及び、１８０°の範囲をカバーし、図４において黒矢印で示される２〜３４というイントラ予測モード・インデックス値の範囲を有する方向（角度）モードを含む。自然なビデオに存在する任意のエッジ方向をキャプチャするために、方向イントラ・モードの数は、ＨＥＶＣで使用されるような３３から６５に拡張される。追加の方向モードは、図４において点線の矢印として描かれており、平面及びＤＣモードは同じまま残る。イントラ予測モードによりカバーされる範囲を１８０°より広くすることが可能なことは注目に値する。特に、３〜６４のインデックス値を有する６２個の方向モードは約２３０°の範囲をカバーし、即ち幾つかモード対は反対の方向性を有する。ＨＥＶＣ参照モデル（ＨＭ）及びＪＥＭプラットフォームの場合、図４に示されるように、１対の角度モード（即ち、モード２及び６６）のみが、反対の方向性を有する。予測子を構築するために、従来の角度モードは、参照サンプルを取得し、（必要であれば）それらをフィルタリングしてサンプル予測子を得る。予測子を構築するために必要な参照サンプルの数は、補間に使用されるフィルタの長さに依存する（例えば、バイリニア及びキュービック・フィルタはそれぞれ２及び４の長さを有する）。
本開示は、ＤＣ値などのイントラ予測値を計算する一方、高精度な除算演算を回避するメカニズムを提案する。本開示は、隣接する辺の実際の長さを考慮に入れ、これは、ブロック当たり１回の乗算、幾つかの他の簡単な算術演算、及びルック・アップ・テーブルを必要とする。ＬＵＴのサイズは、このアプローチの率直な実装と比較して、低減される。乗算演算及びＬＵＴは、（ルマの場合には４×４及びクロマの場合には２×２である）最小ブロックに対して重要でありうる正方形ブロックに対しては必要とされず、ピクチャ又はその一部が最小ブロックに細分化される最悪ケースに対して乗算のような演算を回避する。更に、提案されるメカニズムは、従来の方法及び／又は他の単純化と組み合わせることが可能である。この場合、提案されるアプローチは、より大きなブロック及び／又は細長いブロックに使用される。従来の方法に基づく技術は、より小さなサイズの、正方形に近い形状を有するブロックに適用される。更に、非常に細長いブロック（例えば、６４×４）については、より長い辺のみに沿って参照サンプルを取得することによって、ＤＣ値を推定することが可能である。計算プロセスの詳細は以下に記載されている。
図５（ａ）は、矩形ブロックに対する所与のイントラ予測モード、例えばＤＣイントラ予測モードの実施形態である。図５（ａ）に示すように、Ｗ≠Ｈであり、現在ブロックは矩形ブロックであり、ここで、Ｗ及びＨはそれぞれブロックの幅及び高さを示す。Ｗ＝２ｗ及びＨ＝２ｈ（即ち、ブロックの辺の長さは２の冪乗であること）を考慮に入れると、幅と高さの合計は次のように書くことができる：
Ｗ＋Ｈ＝２ｗ＋２ｈ＝２ｗ＋２ｗ＝２ｗ＋１ （１）
W>Hである場合，
Ｗ＋Ｈ＝２ｈ（２ｗ−ｈ＋１） （２−１）
Ｈ>Ｗである場合，
Ｗ＋Ｈ＝２ｗ（２ｈ−ｗ＋１） （２−２）
Ｗ＞Ｈである場合、水平及び垂直に方向付けられたブロックのアスペクト比ＲＡは：
ＲＡ＝２ｗ−ｈ （３−１）
である。
Ｈ＞Ｗである場合、水平及び垂直に方向付けられたブロックのアスペクト比ＲＡは：
ＲＡ＝２ｈ−ｗ （３−２）
である。
ｍ＝ｍｉｎ（ｗ，ｈ）とすると、式（２−１）及び（２−２）は次のように書き直すことができる：
Ｗ＋Ｈ＝２ｍ（ＲＡ＋１） （４）
隣接ピクセルｐｉのＤＣ平均値は、式（５）のように計算される：
Figure 2021527362
式（４）を式（５）に代入する。
Figure 2021527362
式（６）は次のように書き直すことができる：
Figure 2021527362

ここで、＜＜及び＞＞はそれぞれ左及び右シフト演算である。
区分深度は典型的には限定されており、エンコーダ及びデコーダ双方の側で既知であるので、一般に、
Figure 2021527362

という値はＬＵＴを使用してテーブル化されることが可能であり、ここで、レコードの量は次のように算出される：
Figure 2021527362

ここで、Ｌｍｉｎ及びＬｍａｘはそれぞれブロックの辺の最小及び最大長である。クアッドツリー・プラス・バイナリ・ツリー（ＱＴＢＴ）のデフォルト設定によれば、Ｌｍｉｎ＝４及びＬｍａｘ＝１２８であり、即ち、
Figure 2021527362

である。正方形ブロックについては、従来の方法が適用されてもよいし、あるいは更にもう１つのレコードがＬＵＴに追加されるべきである。
Figure 2021527362

という表現は、次の値をとる：
Figure 2021527362

Figure 2021527362

を計算しつつＤＣ値の計算を正確に保つために、それを次のように定式化し直す：
Figure 2021527362

ここで、ｑは、使用されるデータ・タイプのオーバーフローを引き起こさない可能な最大値をとる整数パラメータである。式（９）は、固定点乗算及びビット・シフト演算を使用して、除算演算せずにＤＣ値を計算する方法を提供することができる。表現（９）を式（７）に代入する：
Figure 2021527362

式（１０）は次のようにシンプルにすることができる：
Figure 2021527362

式（１０）は計算の精度に影響を及ぼすことが可能であるが、式（１０）の計算の複雑さを低減することが可能である。何れのケースにおいても、
Figure 2021527362

は、テーブル化されてＬＵＴに記憶される可能性がある。ｑの値は、計算の精度を最大化するために、ＲＡの異なる値については異なる可能性がある、ということは特筆に値する。
上記に示されるように、式（１０）又は（１１）が使用される場合、乗算演算が必要とされる。一方、それはピクチャ又はその領域の１つが非常に小さなブロック（ルマの場合の４×４、クロマの場合の２×２など）に分割される場合に、非常に重要でありうる。この状況（例えば、正方形ブロック又は正方形ブロックに近い状況）では、従来のアプローチが使用されてもよい。他方、従来のＤＣ計算アプローチは、ブロックが非常に非対称である場合（例えば、３２×４）、ＤＣモードの符号化効率に悪影響を及ぼす可能性がある。従って、式（１０）及び式（１１）に基づく提案技術は、従来のＤＣ計算アプローチに基づくアプローチと組み合わせることが可能であり、例えば式（１２）−（１４）である。
Figure 2021527362

ここで、参照サンプルｐｉはブロックＤＣｕｐの上にあり、参照サンプルｐｊはブロックＤＣｌｅｆｔの左にある。
細長いブロック（例えば、６４×４）に対してＤＣモードの設計を計算上シンプルに保つ別のメカニズムは、次の仮定に基づいている：
Figure 2021527362

ｆＴＨＲは閾値である（例えば、ｆＴＨＲ＝８）。式（１５）及び（１６）は、相違する又は同一の閾値を有する可能性がある。従って、最も長いブロックの辺の参照サンプルのみがＤＣ値を計算するために使用される。
ＤＣ値を算出する場合に、最も長い辺の成分のみが考慮される別の実施形態を以下に示す：
Figure 2021527362

ここで、ｗ＝ｌｏｇ２（Ｗ），ｈ＝ｌｏｇ２（Ｈ）であり、Ｗ，Ｈは（それぞれ）予測ブロックの幅及び高さである。これらの例において、閾値ｆＴＨＲは１である。式（１７）の例は図５（ｂ）に示されており、式（１８）の例は図５（ｃ）に示されている。
Figure 2021527362

の様々な例示的な値はテーブル１及び２に示されている。
Figure 2021527362
図６は、提案される発明を使用するＤＣ値計算の例示的な実施形態を示す。プロセスの入力は、ブロックの幅及び高さ、並びに幅及び高さの対応する対数である。
実施形態では、３つのブロック形状のケースが考慮される。具体的には、１つのケースは幅と高さが等しい場合の正方形であり、２つの長方形のケースは幅が高さよりも長い場合、及びその逆の場合である。
第１ステップ６０１は、幅と高さの値を比較することにより、正方形のケースを区別することである。正方形の形状のケースについては、ＤＣ値はステップ６２０で従来通りに計算され、残りのステップはスキップされる。
ステップ６０２１及びステップ６０２２を含む第２ステップ６０２は、ステップ６０２１で残りの２つの長方形の形状のケースを区別し、その結果をステップ６０２２で「ｉｓＨｏｒ」変数に格納する。これらのケース双方について、アスペクト比ＲＡの値、及びより大きな辺のインデックスｓが対応して割り当てられる。
第３ステップ６０３は、ｓを所定の閾値、例えば３と比較することによって、ブロックが小さいかどうか、及びブロックは細長いものではないかどうかを決めることである。後者の状態は、別の閾値（例えば、２）によってＲＡを閾値判定することにより検査される。これらの条件の双方が充足される場合、ステップ６３０において、上記の式（１２）−（１４）を使用してＤＣ値が計算され、残りのステップはスキップされる。
第４ステップ６０４は、図６に示される条件を用いて、例えばｓを所定の閾値、例えば４と比較して、ブロックが細長く且つ十分大きいかどうか、及びブロックは細長いものではないかどうかを決めることである。後者の条件は、別の閾値ｆＴＨＲによって２ＲＡを閾値判定することによって検査される。変数の表記は、上記の説明において明らかにされている。これらの条件が充足される場合、次のステップ６０５は、変数「ｉｓＨｏｒ」が真であるか又は偽であるかを決定することである。ＤＣ値は、ステップ６０７において左側の参照サンプルから（「ｉｓＨｏｒ」が偽である場合）、又はステップ６０６において上側から（「ｉｓＨｏｒ」が真である場合）計算される。
図６の最後のステップ６０８は、式（１０）−（１１）を用いて、デフォルトによりＤＣ値を計算することである。
本発明の別の実施形態は、予測が実行されているカラー・プレーンを考慮する。具体的には、図６における条件「Ｗ＝＝Ｈ？」を、「Ｗ＝＝Ｈ又はｉｓＣｈｒｏｍａ？」に修正することが可能である。変数「ｉｓＣｈｒｏｍａ」は、予測されるブロックがクロマ・カラー・プレーン（例えば、Ｃｂ又はＣｒのもの）に属する場合には真に設定され、ブロックがルマ・カラー・プレーンに属する場合には偽に設定される。
図７は、様々な実施形態を実装するために使用されることが可能な装置７００のブロック図である。装置７００は、図１に示されるようなソース・デバイス１０２、又は図２に示されるようなビデオ・エンコーダ２００、又は図１に示されるような宛先デバイス１０４、又は図３に示されるようなビデオ・デコーダ３００であってもよい。更に、装置７００は、記載された要素の１つ以上をホストすることができる。幾つかの実施形態において、装置７００は、スピーカ、マイクロフォン、マウス、タッチスクリーン、キーパッド、キーボード、プリンタ、ディスプレイ等の１つ以上の入力／出力デバイスを備える。装置７００は、１つ以上の中央処理ユニット（ＣＰＵ）７１０、メモリ７２０、大容量ストレージ７３０、ビデオ・アダプタ７４０、及びバスに接続されたＩ／Ｏインターフェース７６０を含む可能性がある。バスは、メモリ・バス又はメモリ・コントローラ、ペリフェラル・バス、ビデオ・バス等を含む幾つもの任意のタイプのバス・アーキテクチャのうちの１つ以上である。
ＣＰＵ７１０は、任意のタイプの電子データ・プロセッサを有することが可能である。メモリ７２０は、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、それらの組み合わせ等の任意のタイプのシステム・メモリを有していてもよいし、又はそれらであってもよい。実施形態において、メモリ７２０は、起動時に使用するためのＲＯＭと、プログラムを実行する間に使用するプログラム及びデータ記憶のためのＤＲＡＭとを含んでもよい。実施形態においてメモリ７２０は非一時的なものである。大容量ストレージ７３０は、データ、プログラム、及びその他の情報を記憶し、データ、プログラム、及びその他の情報を、バスを介してアクセス可能にする任意のタイプの記憶デバイスを含む。大容量ストレージ７３０は、例えばソリッド・ステート・ドライブ、ハード・ディスク・ドライブ、磁気ディスク・ドライブ、光ディスク・ドライブ等の１つ以上を含む。
ビデオ・アダプタ７４０及びＩ／Ｏインターフェース７６０は、外部入力及び出力デバイスをデバイス７００に結合するインターフェースを提供する。例えば、装置７００は、クライアントに対してＳＱＬコマンド・インターフェースを提供することが可能である。図示されているように、入力及び出力デバイスの例は、ビデオ・アダプタ７４０に結合されたディスプレイ７９０、及びＩ／Ｏインターフェース７６０に結合されたマウス／キーボード／プリンタ７７０の任意の組み合わせを含む。他のデバイスが装置７００に結合されてもよく、追加の又はより少ないインターフェース・カードが使用されてもよい。例えば、シリアル・インターフェース・カード（図示せず）が、シリアル・インターフェースをプリンタに提供するために使用されてもよい。
装置７００は、イーサーネット・ケーブル等の有線リンク、及び／又はアクセス・ノード又は１つ以上のネットワーク７８０への無線リンクを含む、１つ以上のネットワーク・インターフェース７５０も含む。ネットワーク・インターフェース７５０は、装置７００が、ネットワーク７８０を介して遠隔ユニットと通信することを可能にする。例えば、ネットワーク・インターフェース７５０は、データベースに対する通信を提供することができる。実施形態において、装置７００は、データ処理のため、及び他の処理ユニット、インターネット、遠隔ストレージ設備などの遠隔デバイスとの通信のために、ローカル・エリア・ネットワーク又はワイド・エリア・ネットワークに結合される。
本開示の利点は以下のとおりである：
従来の方法における除算演算を置き換えるために、例えば式（７）、（１０）、（１１）のように、乗算が高い精度で使用される；
必要なＬＵＴのサイズは小さく保たれる；
提案技術は、ＤＣモードに対する最悪ケースの計算の複雑さを減らすために、他のアプローチと組み合わせられること、例えば式（１２）−（１４）と組み合わせられることが可能である。異なるブロックが同一の又は異なる技術を使用することが可能であり、例えばブロック１が式（７）を使用してもよいし、ブロック２が式（１０）を使用してもよいし、ブロック３が式（１１）を使用してもよいし、ブロック４が式（１２）−（１４）を使用してもよい、等々であり、あるいは、ブロックは同じ式（７）又は（１０）又は（１１）又は（１５）又は（１６）、又は提案技術の任意の組み合わせ、又は提案技術と従来方法との任意の組み合わせを使用する；及び／又は
非常に細長いブロック（例えば、６４ｘ４）の場合、計算をシンプルにするために、例えば式（１５）及び（１６）のように、最も短い辺はスキップされることが可能である。
実施形態は、例えばＤＷＤＩＰ（距離加重方向イントラ予測）又はＬＩＰ（線形イントラ予測）のような他のイントラ予測技術にそれぞれ適用されてもよい。ＤＷＤＩＰ用のセカンダリ参照サンプルの段階的な成分のためのステップは、同じメカニズムを使用する。
本開示に記載される対象事項及び動作の実装は、デジタル電子回路において、又は本開示で開示される構造及びそれらの構造的均等物を含むコンピュータ・ソフトウェア、ファームウェア、又はハードウェアにおいて、又はそれらの１つ以上の組み合わせにおいて実装されてもよい。本開示に記載される対象事項の実装は、１つ以上のコンピュータ・プログラムとして、即ち、データ処理装置による実行のため、又はその動作を制御するために、コンピュータ記憶媒体上にエンコードされたコンピュータ・プログラム命令の１つ以上のモジュールとして実装されてもよい。代替的又は追加的に、プログラム命令は、人工的に生成された伝搬信号、例えばデータ処理装置による実行のために適切な受信装置への送信のための情報をエンコードするように生成された機械生成の電気的な、光学的な、又は電磁的な信号においてエンコードされてもよい。コンピュータ記憶媒体、例えばコンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ読み取り可能な記憶デバイス、コンピュータ読み取り可能な記憶基板、ランダム又はシリアル・アクセス・メモリ・アレイ又はデバイス、又はそれらのうちの１つ以上の組み合わせであってもよいし、あるいはそれらに含まれていてもよい。更に、コンピュータ記憶媒体は伝搬信号ではないが、コンピュータ記憶媒体は、人工的に生成された伝搬信号にエンコードされたコンピュータ・プログラム命令のソース又は宛先となる可能性がある。コンピュータ記憶媒体はまた、１つ以上の個別の物理的及び／又は非一時的な構成要素又は媒体（例えば、複数のＣＤ、ディスク、又は他の記憶デバイス）であってもよいし、あるいはそれらに含まれてもよい。
幾つかの実装では、本開示に記載される動作は、クラウド・コンピューティング・ネットワーク内のサーバーで提供されるホステッド・サービスとして実装されてもよい。例えば、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、クラウド・コンピューティング・ネットワーク内で論理的にグループ化され、アクセス可能であってもよい。クラウド・コンピューティング・ネットワーク内のサーバーは、クラウド・ベースのサービスを提供するためのクラウド・コンピューティング・プラットフォームを含むことが可能である。用語「クラウド」、「クラウド・コンピューティング」、及び「クラウド・ベース」は、本開示の範囲から逸脱することなく、必要に応じて可換に使用されてもよい。クラウド・ベースのサービスは、クライアント・コンピュータ上でローカルに実行されるアプリケーションを強化、補完、又は置換するために、サーバーによって提供され、クライアント・プラットフォームに対してネットワークを介して行われるホステッド・サービスである可能性がある。回路は、クラウド・ベースのサービスを使用して、ソフトウェアのアップグレード、アプリケーション、及び他のリソースを、速やかに受信することが可能であり、さもなければ、リソースが回路に分配されうるまでに長い期間を必要とするであろう。
コンピュータ・プログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェア・アプリケーション、スクリプト、又はコードとしても知られる）は、コンパイルされた又は解釈された言語、宣言的又は手続的言語を含む、任意の形式のプログラミング言語で書かれる可能性があり、それは、スタンド・アロン・プログラムとして又はモジュールとして、コンピューティング環境での使用に適したコンポーネント、サブルーチン、オブジェクト、又はその他のユニットを含む任意の形式で配備されてもよい。コンピュータ・プログラムは、ファイル・システム内のファイルに対応してもよいが、必須ではない。プログラムは、（例えば、マークアップ言語文書に記憶される１つ以上のスクリプトのような）他のプログラム又はデータを保持するファイルの一部分、問題のプログラムに専用の単一ファイル、又は複数の協調するファイル（例えば、１つ以上のモジュール、サブ・プログラム、又はコードの一部分を記憶するファイル）に記憶されてもよい。コンピュータ・プログラムは、１つのコンピュータ上で、又は１つのサイトに配置されるか又は複数のサイトに分散されて通信ネットワークによって相互接続される複数のコンピュータ上で、実行されるように配備されてもよい。
本開示に記載されるプロセス及び論理フローは、１つ以上のコンピュータ・プログラムを実行する１つ以上のプログラマブル・プロセッサによって実行され、入力データに関して演算を行い、出力を生成することによって動作を実行することができる。プロセス及び論理フローはまた、特殊な目的の論理回路、例えばＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって実行されてもよく、また、装置はそれらとして実装されてもよい。
コンピュータ・プログラムの実行に適したプロセッサは、例えば汎用及び専用マイクロプロセッサの双方、及び任意の種類のデジタル・コンピュータの任意の１つ以上のプロセッサを含む。一般に、プロセッサは、リード・オンリー・メモリ又はランダム・アクセス・メモリ又は双方から、命令及びデータを受信するであろう。コンピュータの必須要素は、命令に従って動作を実行するためのプロセッサ、及び命令とデータを記憶するための１つ以上のメモリ・デバイスである。一般に、コンピュータはまた、データを記憶するための１つ以上の大容量記憶デバイス、例えば、磁気、磁気−光ディスク、又は光ディスクを含むであろう、あるいはそれらからのデータの受信又はそれらへのデータの転送又は双方のために動作可能に結合されるであろう。しかしながら、コンピュータはそのようなデバイスを有しなければならないわけではない。更に、コンピュータは、他のデバイス、例えば数例を挙げれば、移動電話機、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、モバイル・オーディオ又はビデオ・プレーヤ、ゲーム・コンソール、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）受信機、又は携帯用記憶デバイス（例えば、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）フラッシュ・ドライブ）に、埋め込まれてもよい。コンピュータ・プログラム命令及びデータを記憶するのに適したデバイスは、例えば半導体メモリ・デバイス、例えばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びフラッシュ・メモリ・デバイス；磁気ディスク、例えば内部ハード・ディスク又はリムーバブル・ディスク；磁気−光ディスク；並びにＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ−ＲＯＭディスクを含む、全ての形態の不揮発性メモリ、媒体及びメモリ・デバイスを含む。プロセッサ及びメモリは、特殊な目的の論理回路によって補完されてもよいし、又はそこに組み込まれてもよい。
本開示は多くの具体的な実装の詳細を含むが、これらは、任意の実装又はクレームされる可能性のあるものの範囲に関する制限としてではなく、むしろ、特定の実装の特定の実装に特有の特徴の説明として解釈されるべきである。個々の実装の文脈で本開示に記載される特定の特徴は、単一の実装で組み合わせて実装されてもよい。逆に、単一の実装の文脈で説明される種々の特徴はまた、複数の実装において別々に、又は任意の適切なサブコンビネーションで実装されてもよい。更に、特徴は、特定の組み合わせにおいて作用するように上述され、当初はそのようにクレームされるかもしれないが、クレームされた組み合わせからの１つ以上の特徴が、場合によっては、組み合わせから切り出されてもよく、クレームされた組み合わせは、サブコンビネーション又はサブコンビネーションのバリエーションに向けられる可能性がある。
同様に、図面には特定の順序で動作が示されているが、これは、所望の結果を得るために、このような動作が図示の特定の順序で又は順番に実行されること、あるいは、図示されたすべての動作が実行されること、を要求するものとして理解されるべきではない。特定の状況において、マルチタスク化及び並列処理が有利であるかもしれない。更に、上述の実装における種々のシステム構成要素の区切りは、すべての実装においてそのような区切りを必要とするように理解されるべきではなく、上述のプログラム構成要素及びシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品内に一緒に統合されてもよいし、あるいは複数のソフトウェア製品内にパッケージされてもよいことが理解されるべきである。
このように対象事項の特定の実装が説明されている。他の実装は、以下のクレームの範囲内にある。場合によっては、クレームに記載される動作は、異なる順序で実行され、それでも望ましい結果を達成することができる。更に、添付図面に示されるプロセスは、所望の結果を達成するために、図示の特定の順序、又は連続的な順序を必ずしも必要としない。特定の実装では、マルチタスク化及び並列処理が有利であるかもしれない。
オプションで、第１態様の実装は、幅が高さより大きい場合に、ＤＣ値は、
Figure 2021527362
 により計算されることを提供し、ここで、ＤＣはＤＣ値を示し、Ｗは現在ブロックの幅を示し、ｐｉは現在ブロックの参照サンプルを示す。
オプションで、第２態様において、態様の別の実装は、Ｗ＞ｆＴＨＲ・Ｈである場合に、ＤＣ値は、
Figure 2021527362
 として決定されることを提供し、ここで、ＤＣはＤＣ値を示し、ｆＴＨＲは第１閾値を示し、Ｗは現在ブロックの幅を示し、Ｈは現在ブロックの高さを示し、ｐｉは現在ブロックの参照サンプルを示す。
図１は、符号化及び復号化するための技術を含む、本開示に記載された技術を利用することが可能な例示的なビデオ符号化及び復号化システム１００を示すブロック図である。システム１００は、ビデオの符号化及び復号化に適用されるだけでなく、ピクチャの符号化及び復号化にも適用される。図１に示すように、システム１００は、後に宛先デバイス１０４によって復号化される符号化ビデオ・データを生成するソース・デバイス１０２を含む。図２に示すようなビデオ・エンコーダ２００は、ソース・デバイス１０２のビデオ・エンコーダ１０８の例である。図３に示すようなビデオ・デコーダ３００は、宛先デバイス１０４のビデオ・デコーダ１１６の例である。ソース・デバイス１０２及び宛先デバイス１０４は、デスクトップ・コンピュータ、ノートブック（即ち、ラップトップ）コンピュータ、タブレット・コンピュータ、セット・トップ・ボックス、所謂「スマート」フォンのような電話機、所謂「スマート」パッド、テレビ、カメラ、ディスプレイ・デバイス、デジタル・メディア・プレーヤ、ビデオ・ゲーム・コンソール、ビデオ・ストリーミング・デバイスなどを含む、広範囲におよぶ任意のデバイスを含む可能性がある。場合によっては、ソース・デバイス１０２及び宛先デバイス１０４は、無線通信のために装備されてもよい。
ステップ６０２１及びステップ６０２２を含む第２ステップ６０２は、ステップ６０２１で残りの２つの長方形の形状のケースを区別し、その結果をステップ６０２２で「ｉｓＨｏｒ」変数に格納する。これらのケース双方について、アスペクト比Ｒ Ａ の値、及びより大きな辺のインデックスｓが対応して割り当てられる。
本発明の別の実施形態は、予測が実行されているカラー・プレーンを考慮する。具体的には、図６における条件「Ｗ＝＝Ｈ？」を、「Ｗ＝＝Ｈ又はｉｓＣｈｒｏｍａ？」に修正することが可能である。変数「ｉｓＣｈｒｏｍａ」は、予測されるブロックがクロマ・カラー・プレーン（例えば、Ｃｂ又はＣｒ）に属する場合には真に設定され、ブロックがルマ・カラー・プレーンに属する場合には偽に設定される。
本開示は多くの具体的な実装の詳細を含むが、これらは、任意の実装又はクレームされる可能性のあるものの範囲に関する制限としてではなく、むしろ、特定の実装に特有の特徴の説明として解釈されるべきである。個々の実装の文脈で本開示に記載される特定の特徴は、単一の実装で組み合わせて実装されてもよい。逆に、単一の実装の文脈で説明される種々の特徴はまた、複数の実装において別々に、又は任意の適切なサブコンビネーションで実装されてもよい。更に、特徴は、特定の組み合わせにおいて作用するように上述され、当初はそのようにクレームされるかもしれないが、クレームされた組み合わせからの１つ以上の特徴が、場合によっては、組み合わせから切り出されてもよく、クレームされた組み合わせは、サブコンビネーション又はサブコンビネーションのバリエーションに向けられる可能性がある。

Claims (38)

  1. ピクチャの現在ブロックのイントラ予測のための方法であって、前記方法は、
    前記現在ブロックの幅及び高さに従って前記現在ブロックのアスペクト比を取得するステップと、
    前記アスペクト比に基づいて重み付け因子を取得するステップと、
    前記重み付け因子に基づいて前記現在ブロックのイントラ予測値を決定するステップと
    を含む方法。
  2. 前記現在ブロックは矩形ブロックであり、前記イントラ予測値はＤＣ値である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記現在ブロックの前記イントラ予測値を決定するステップは、前記重み付け因子と前記現在ブロックの隣接ピクセルとの乗算に基づいている、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記重み付け因子は、前記現在ブロックの前記アスペクト比と１との合計の逆数に対応する、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載の方法。
  5. 前記重み付け因子は、
    Figure 2021527362

    に等しく、ＲＡは前記アスペクト比である、請求項４に記載の方法。
  6. 前記重み付け因子は、
    Figure 2021527362

    に等しく、ＲＡは前記アスペクト比である、請求項４に記載の方法。
  7. 前記重み付け因子の値はテーブル化されてルック・アップ・テーブル（ＬＵＴ）に記憶される、請求項１〜６のうちの何れか１項に記載の方法。
  8. 前記現在ブロックの前記幅ＷはＷ＝２ｗであり、前記現在ブロックの高さＨはＨ＝２ｈであり、
    Ｗ＞Ｈである場合、前記アスペクト比はＲＡ＝２ｗ−ｈであり、
    Ｈ＞Ｗである場合、前記アスペクト比はＲＡ＝２ｈ−ｗである、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載の方法。
  9. 前記イントラ予測値がＤＣ値である場合に、前記ＤＣ値は、
    Figure 2021527362

    として決定され、ｍ＝ｍｉｎ（ｗ，ｈ）であり、ｐｉは前記現在ブロックの隣接ピクセルであり、
    Figure 2021527362

    は前記重み付け因子である、請求項８に記載の方法。
  10. 前記イントラ予測値がＤＣ値である場合に、前記ＤＣ値は、
    Figure 2021527362

    として決定され、ｍ＝ｍｉｎ（ｗ，ｈ）であり、ｐｉは前記現在ブロックの隣接ピクセルであり、
    Figure 2021527362

    は前記重み付け因子であり、＜＜及び＞＞はそれぞれ左及び右シフト演算である、請求項８又は９に記載の方法。
  11. 前記イントラ予測値がＤＣ値である場合に、前記ＤＣ値は、
    Figure 2021527362

    として決定され、ｍ＝ｍｉｎ（ｗ，ｈ）であり、ｐｉは前記現在ブロックの隣接ピクセルであり、
    Figure 2021527362

    は前記重み付け因子であり、ｑはデータ・タイプのオーバーフローを引き起こさない可能な最大値をとる整数パラメータである、請求項８に記載の方法。
  12. 前記イントラ予測値がＤＣ値である場合に、前記ＤＣ値は、
    Figure 2021527362

    として決定され、ｍ＝ｍｉｎ（ｗ，ｈ）であり、ｐｉは前記現在ブロックの隣接ピクセルであり、
    Figure 2021527362

    は前記重み付け因子であり、ｑはデータ・タイプのオーバーフローを引き起こさない可能な最大値をとる整数パラメータである、請求項８又は１１に記載の方法。
  13. Ｗ＞ｆＴＨＲ・Ｈであり、ｆＴＨＲは閾値であり、前記現在ブロックの前記幅ＷはＷ＝２ｗであり、前記現在ブロックの前記高さＨはＨ＝２ｈであり、前記イントラ予測値はＤＣ値である場合に、前記ＤＣ値は、
    Figure 2021527362

    として決定される、請求項１〜１２のうちの何れか１項に記載の方法。
  14. Ｈ＞ｆＴＨＲ・Ｗであり、ｆＴＨＲは閾値であり、前記現在ブロックの前記幅ＷはＷ＝２ｗであり、前記現在ブロックの前記高さＨはＨ＝２ｈであり、前記イントラ予測値はＤＣ値である場合に、前記ＤＣ値は、
    Figure 2021527362

    として決定される、請求項１〜１３のうちの何れか１項に記載の方法。
  15. 前記方法は、ピクチャのカラー・プレーンのブロックのみに適用される、請求項１〜１４のうちの何れか１項に記載の方法。
  16. ピクチャの現在ブロックのイントラ予測のための方法であって、前記方法は、
    前記現在ブロックの幅及び高さを取得するステップと、
    前記幅を前記高さと比較するステップと、
    前記幅が前記高さより大きい場合、前記幅に基づいて前記現在ブロックのＤＣ値を決定するステップと、
    前記高さが前記幅より大きい場合、前記高さに基づいて前記現在ブロックのＤＣ値を決定するステップと
    を含む方法。
  17. 前記幅が前記高さより大きい場合、前記ＤＣ値は、
    Figure 2021527362

    により計算され、ＤＣは前記ＤＣ値を示し、Ｗは前記現在ブロックの前記幅を示し、ｐｉは前記現在ブロックの参照サンプルを示す、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記高さが前記幅より大きい場合、前記ＤＣ値は、
    Figure 2021527362

    により計算され、ＤＣは前記ＤＣ値を示し、Ｈは前記現在ブロックの前記高さを示し、ｐｉは前記現在ブロックの参照サンプルを示す、請求項１６に記載の方法。
  19. ピクチャの現在ブロックのイントラ予測のための方法であって、前記方法は、
    前記現在ブロックの幅及び高さを取得するステップと、
    前記幅が、前記高さと第１閾値との積より大きい場合、前記幅に基づいて前記現在ブロックのＤＣ値を決定するステップと、
    前記高さが、前記幅と第２閾値との積より大きい場合、前記高さに基づいて前記現在ブロックのＤＣ値を決定するステップと
    を含む方法。
  20. 前記第１閾値は前記第２閾値と同一である、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記第１閾値は１に等しい、請求項１９又は２０に記載の方法。
  22. Ｗ＞ｆＴＨＲ・Ｈである場合に、前記ＤＣ値は、
    Figure 2021527362

    として計算され、ＤＣは前記ＤＣ値を示し、ｆＴＨＲは前記第１閾値を示し、Ｗは前記現在ブロックの前記幅を示し、Ｈは前記現在ブロックの前記高さを示し、ｐｉは前記現在ブロックの参照サンプルを示す、請求項１９〜２１のうちの何れか１項に記載の方法。
  23. Ｈ＞ｆＴＨＲ・Ｗである場合に、前記ＤＣ値は、
    Figure 2021527362

    として計算され、ＤＣは前記ＤＣ値を示し、ｆＴＨＲは前記第２閾値を示し、Ｗは前記現在ブロックの前記幅を示し、Ｈは前記現在ブロックの前記高さを示し、ｐｉは前記現在ブロックの参照サンプルを示す、請求項１９〜２１のうちの何れか１項に記載の方法。
  24. 請求項１〜１５のうちの何れか１項に記載の方法を実行するための処理回路を含むエンコーダ。
  25. 請求項１〜１５のうちの何れか１項に記載の方法を実行するための処理回路を含むデコーダ。
  26. 請求項１〜１５のうちの何れか１項に記載の方法を実行するためのプログラム・コードを含むコンピュータ・プログラム・プロダクト。
  27. ピクチャの現在ブロックの境界区分のためのデコーダであって、
    １つ以上のプロセッサと、
    前記プロセッサに結合され、前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを記憶する非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラミングは、前記プロセッサにより実行されると、請求項１〜１５のうちの何れか１項に記載の方法を実行するように前記デコーダを構成する、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と
    を含むデコーダ。
  28. ピクチャの現在ブロックの境界区分のためのエンコーダであって、
    １つ以上のプロセッサと、
    前記プロセッサに結合され、前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを記憶する非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラミングは、前記プロセッサにより実行されると、請求項１〜１５のうちの何れか１項に記載の方法を実行するように前記エンコーダを構成する、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と
    を含むエンコーダ。
  29. 請求項１６〜１８のうちの何れか１項に記載の方法を実行するための処理回路を含むエンコーダ。
  30. 請求項１６〜１８のうちの何れか１項に記載の方法を実行するための処理回路を含むデコーダ。
  31. 請求項１６〜１８のうちの何れか１項に記載の方法を実行するためのプログラム・コードを含むコンピュータ・プログラム・プロダクト。
  32. ピクチャの現在ブロックの境界区分のためのデコーダであって、
    １つ以上のプロセッサと、
    前記プロセッサに結合され、前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを記憶する非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラミングは、前記プロセッサにより実行されると、請求項１６〜１８のうちの何れか１項に記載の方法を実行するように前記デコーダを構成する、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と
    を含むデコーダ。
  33. ピクチャの現在ブロックの境界区分のためのエンコーダであって、
    １つ以上のプロセッサと、
    前記プロセッサに結合され、前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを記憶する非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラミングは、前記プロセッサにより実行されると、請求項１６〜１８のうちの何れか１項に記載の方法を実行するように前記エンコーダを構成する、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と
    を含むエンコーダ。
  34. 請求項１９〜２３のうちの何れか１項に記載の方法を実行するための処理回路を含むエンコーダ。
  35. 請求項１９〜２３のうちの何れか１項に記載の方法を実行するための処理回路を含むデコーダ。
  36. 請求項１９〜２３のうちの何れか１項に記載の方法を実行するためのプログラム・コードを含むコンピュータ・プログラム・プロダクト。
  37. ピクチャの現在ブロックの境界区分のためのデコーダであって、
    １つ以上のプロセッサと、
    前記プロセッサに結合され、前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを記憶する非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラミングは、前記プロセッサにより実行されると、請求項１９〜２３のうちの何れか１項に記載の方法を実行するように前記デコーダを構成する、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と
    を含むデコーダ。
  38. ピクチャの現在ブロックの境界区分のためのエンコーダであって、
    １つ以上のプロセッサと、
    前記プロセッサに結合され、前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを記憶する非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラミングは、前記プロセッサにより実行されると、請求項１９〜２３のうちの何れか１項に記載の方法を実行するように前記エンコーダを構成する、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と
    を含むエンコーダ。

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