JP2022048351A - 最後の有意係数フラグのコーディング - Google Patents
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Abstract
Description
は、列値および行値を含み、係数の変換ブロックの非ゼロ係数を符号化するステップとを含む方法である。非ゼロ係数は、変換ブロックの係数列および係数行において存在する。方法は、非ゼロ係数が係数列において符号化されるべき最初の非ゼロ係数であるとの決定に応答して、係数列が最後の非ゼロ係数の列値と等しいかどうかを符号化するステップと、非ゼロ係数が係数列において符号化されるべき最初の非ゼロ係数ではないとの決定に応答して、係数列が最後の非ゼロ係数の列値と等しいかどうかを符号化することをスキップするステップとを含む。方法は、非ゼロ係数が係数行において符号化されるべき最初の非ゼロ係数であるとの決定に応答して、係数行が最後の非ゼロ係数の行値と等しいかどうかを符号化するステップと、非ゼロ係数が係数行において符号化されるべき最初の非ゼロ係数ではないとの決定に応答して、係数行が最後の非ゼロ係数の行値と等しいかどうかを符号化することをスキップするステップとを含む。
方法は、変換ブロックの係数を、第1の次元および第2の次元を有する係数グループ座標系にマッピングするステップを含み、第1の次元は、変換係数のグループに対応し、第2の次元は、係数のグループの一つのグループ内のオフセット位置に対応している。方法は、符号化ビットストリームから、最後の非ゼロ係数を含む係数グループを決定するステップと、符号化ビットストリームから、係数グループ内の最後の非ゼロ係数のオフセット位置を最後の非ゼロ係数について決定するステップと、符号化されたビットストリームから、係数グループおよびオフセット位置に対応する係数までの係数を復号化するステップとを含む。
。ビデオストリームまたはその一部(フレームやブロックなど)を符号化することは、ビデオストリームで時間的または空間的な類似性を使用して、コーディング効率を向上させることができる。例えば、ビデオストリームの現在のブロックは、以前にコーディングされたピクセル値と現在のブロック内のピクセル値との間の差(残差)を識別することに基づいて符号化され得る。この方法では、残差と、残差の生成に使用されるパラメータのみを符号化されたビットストリームに追加する必要がある。残差は、不可逆量子化ステップを使用して符号化され得る。
図1は、ビデオ符号化および復号化システム100の概略図である。送信局102は、例えば、図2に記載されているようなハードウェアの内部構成を有するコンピュータとすることができる。しかしながら、送信局102の他の適切な実施形態も可能である。例えば、送信局102の処理を複数の装置に分散させることができる。
102で符号化することができ、符号化されたビデオストリームを受信局106で復号化することができる。ネットワーク104は、例えば、インターネットであってもよい。ネットワーク104は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、仮想プライベートネットワーク(VPN)、携帯電話ネットワーク、または送信局102から、この例では、受信局106にビデオストリームを転送する任意の他の手段とすることができる。
リケーションプログラム210をさらに含むことができ、アプリケーションプログラム210は、本明細書に記載された方法をCPU202が実行するのを可能にする少なくとも1つのプログラムを含む。例えば、アプリケーションプログラム210は、アプリケーション1~Nを含むことができ、アプリケーション1~Nは、本明細書で説明する方法を実行するビデオコーディングアプリケーションをさらに含む。コンピューティングデバイス200はまた、例えば、モバイルであるコンピューティングデバイス200と共に使用されるメモリカードとすることができる二次ストレージ214を含むことができる。ビデオ通信セッションは、かなりの量の情報を含み得るので、それらは、二次ストレージ214に全体的または部分的に記憶され、処理のために必要に応じてメモリ204にロードされる。
スされ、かつメモリカードなどの単一の統合されたユニットまたは複数のメモリカードなどの複数のユニットを含むことができる。従って、コンピューティングデバイス200は、多種多様な構成で実施することができる。
することもできる。復号化器500は、上述の符号化器400の再構成パスと同様に、一例では、様々な機能を実行して圧縮されたビットストリーム420から出力ビデオストリーム516を生成するための以下のステージ、エントロピー復号化ステージ502、逆量子化ステージ504、逆変換ステージ506、イントラ予測/インター予測ステージ508、再構成ステージ510、ループフィルタリングステージ512、およびデブロッキングフィルタリングステージ514を含む。圧縮されたビットストリーム420を復号化するために復号化器500の他の構造的な変形例を使用することができる。
れた変換係数を含む。また、上述したように、量子化された変換係数は、図4のエントロピーコーディングステージ408などのエントロピーコーディングフェーズによってエントロピーコーディングされる。
れた変換係数をゼロ(0)で示し、正の量子化された変換係数を1で示すことができる。
ステップ1において、スキャン位置iをゼロに初期化する(i=0)。スキャン位置iは、スキャン順序位置に対応する。ステップ2において、スキャン順序位置iにおけるシンタックス要素sig_coef_flagを符号化/復号化する。ステップ3において、シンタックス要素sig_coef_flagが設定されているかどうかを決定し(例えば、sig_coef_flag=1)、設定されている場合、スキャン順序位置iにおけるシンタックス要素last_sig_flagを符号化/復号化する。ステップ4において、iを増加する(i=i+1)。次に、EOBの位置が符号化/復号化される(即ち、last_sig_flag=1)か、ブロックの最後に到達する(即ち、iが値N*Nに到達する)まで、ステップ2~4を繰り返す。ステップ3において、ブロック終了に到達した場合(即ち、i=N*N-1)、位置iにおけるシンタックス要素last_sig_flagは符号化/復号化されない。このような場合、変換ブロックの最後の係数(即ち、最後のスキャン順序位置における変換係数)は、EOBであると想定される。
eob_flagによって置き換えることができる。その場合、シンタックス要素eob_flagは、セットsig_coef_flagの直後にコーディング(符号化/復号化)される。即ち、sig_coef_flagが位置iにおいて設定されている場合、eobフラグは位置i+1においてコーディングされる。
図7は、本開示の実施形態による、変換ブロックをエントロピーコーディングするために使用することができる係数トークンツリー700の図である。係数トークンツリー700は、ツリーの各ノードにおいて、2つのブランチのうちの1つを取る(即ち、トラバースする)必要があるため、バイナリツリーと呼ばれる。係数トークンツリー700は、AおよびBとラベル付けされたノードにそれぞれ対応するルートノード701およびノード703を含む。
ツリーをトラバースする際に、ゼロ変換係数(例えば、図6のジグザグスキャン順序の位置1における変換係数)に続く変換係数(例えば、図6のジグザグスキャン順序の位置2の変換係数)に関して、トラバースは必ずルートノード701からノード703に移動するので、最初のビットは1でなければならない。
ステップ2で、トークンt[i]は、
1)バイナリフラグcheckEobが1に等しい場合は全係数トークンツリー(即ち、係数トークンツリー700のルートノード701から開始する)を使用するか、または
2)checkEobが0に等しい場合はEOB_TOKENがスキップされる部分ツリー(例えば、ノード703から開始する)を使用するかのいずれかによって復号化される。
ステップ6において、量子化された変換係数がすべて復号化されるまで(即ち、インデックスi=N*Nまで)、またはEOB_TOKENが復号化されるまで、ステップ2~5が繰り返される。
キスト導出の方法は、ブロックサイズ、プレーンタイプ(即ち、輝度または色度)、位置i、および以前に復号化されたトークンt[0],…,t[i-1]のうちの1つまたは複数を使用して、コンテキストctxを決定することができる。他の基準を使用して、コンテキストctxを決定することができる。バイナリ確率分布は、checkEOB=1の場合はルートノード701から、checkEOB=0の場合はノード703から開始する、係数トークンツリー700の任意の内部ノードに関して決定することができる。
。
ト座標手法は、インターリービング手法よりも計算的に処理量は少ない。
00は、非ゼロ係数を符号化せずに、係数列および係数行を単に受信し得る。「受信する」とは、生成する、決定する、または何らかの方法で受信することを意味することができる。例えば、係数(例えば、スキャン順序値23における係数)が符号化された後または符号化される前に、プロセス900は、係数列(即ち、4)および係数行(即ち、2)を受信する。
存在する。最後の非ゼロ係数(例えば、図10の係数1056)の位置は、列値(例えば、列値6)および行値(例えば、行値2)を含む。上記したように、最後の非ゼロ係数は、スキャン順序に関して決定することができる。即ち、変換ブロック1050の係数がスキャン順序1000に従ってスキャンされる場合、係数1056は、最後の非ゼロ係数である。例えば、スキャン順序1000以外のスキャン順序が使用される場合、異なる係数(即ち、係数1056以外)が、最後の非ゼロ係数として識別されてもよい。
照すると、(eob_c、eob_r)は、タプル(6、2)によって与えられる。
に、行値riが最後の非ゼロ係数eob_rの行値と比較されることを除いて、ブロック1124と同じとすることができる。ブロック1136は、EOB_C_FOUNDフラグを設定する代わりにEOB_R_FOUNDフラグが設定され、復号化器によって実施される場合、プロセス1100は、行値riが最後の非ゼロ係数(即ち、eob_r)の行値であることを記録することができる点を除いて、ブロック1126と同じとすることができる。
ステップ1:2つの空のセットRおよびCを初期化する。さらに、i=0、EOB_C_FOUND=0、EOB_R_FOUND=0を初期化する。
ステップ3:sig[i]=1の場合、(ci,ri)=scan[i]を決定し、以下を実行する。
ステップ5:次の2つの条件のいずれかが満たされるまで、ステップ2~4を繰り返す。
eobc=ci-1、およびeobr=ri-1の両方。
以下の表1は、プロセス1100のブランチ1117による、スキャン順序1000に従うブロック1050の非ゼロ係数の処理の結果を示している。上記したように、スキャン順序1000が与えられたときの、最後の非ゼロ係数は、係数1056である。
合に使用することができる。即ち、プロセス1200は、変換ブロックが密であるときに使用することができる。一例では、ブロック内の非ゼロ変換係数の数が所定のしきい値を超えると、変換ブロックの最後の非ゼロ係数の位置をコーディングするためにプロセス1200を実行することができ、それ以外の場合、プロセス1100、または本明細書で開示される別のプロセスを実行することができる。代替的に、実施形態は、プロセス1100および1200を組み込み得る。従って、非ゼロ変換係数の数が所定のしきい値を超えると、プロセス1200の固有の態様を実行でき、それ以外の場合、プロセス1100の固有の態様を実行することができる。
P(i)=4 4≦i<6の場合
P(i)=5 6≦i<8の場合
P(i)=6 8≦i<12の場合
P(i)=7 12≦i<16の場合
P(i)=8 16≦i<24の場合
P(i)=9 24≦i<32の場合
上記のマッピングを使用して、列値15(即ち、12≦i<16)を列グループ番号7(即ち、P(15)=7)にマッピングすることができ、行値3(即ち、i<4)を行グループ番号3(即ち、P(3)=3)にマッピングすることができる。より多くのグループまたはより少ないグループを利用することができる。グループの数は、ブロックサイズによって異なる。N=64の例では、上記のマッピングは、以下のものを含むように拡張することができる。
P(i)=11 48≦i<64の場合
上記のマッピングを使用すると、図10の係数1056は、列グループ番号5にマップされ、かつ列グループ番号5内の0番目の列にある。列グループ番号5は、ブロック1050の列6および7を含む。様々なマッピングが利用可能である。マッピングが異なると、クロック終了係数に関連するシンタックス要素がコーディングされる回数に関して、最大処理量が異なることとなる可能性がある。
列グループセットCは、プロセス1200が既にアクセスした列グループの軌跡を保持する。この状況において、アクセス済み列グループとは、現在の非ゼロ係数が任意のスキャン順序でアクセスされるときに、現在の非ゼロ係数と同じ列グループにある別の非ゼロ
係数が既に決定されていることを意味する。例えば、スキャン順序1000において、(即ち、ブロック位置(4、2)の係数値1に対応する)スキャンインデックス値23が処理されるときに、列グループ番号4がアクセスされていたと決定される(即ち、列グループセットCが列グループ番号4を含む)。その理由は、別の非ゼロ係数(即ち、スキャンインデックス値22に対応するブロック位置(5、1)における係数)が既に同じ列グループ(即ち、列グループ4)にあると決定されているためである。
構築するために、P(ci)≧4のときに、追加のビットをコーディングする。例えば、図10を参照すると、最後の非ゼロ係数(即ち、係数1056)は列グループ番号5(上記のマッピングによる列値6及び7を含む)にあり、かつグループ内の最初の列にあるため、プロセス1200は、追加のビット(例えば、ゼロ0の値)をコーディングすることができる。1227においてコーディングされた追加ビットは、グループ内の列数に依存する。1217の2つのブランチが完了すると、プロセス1200は1110に進む。
1、3)、および(0、4)における係数にそれぞれ対応するスキャン位置10、11、12、13、および14における係数を含む。同様に、反対角線1508は、列+行=8を有するブロック1050の係数を含む。即ち、反対角線1508は、デカルト位置(7、1)、(6、2)、(5、3)、(4、4)、(3、5)、(2、6)、および(1、7)における係数にそれぞれ対応するスキャン位置36、37、38、39、40、41、および42における係数を含む。
に進む。最後の位置である場合、1332において、プロセス1300は、(符号化器による符号化または復号化器による復号化の代わりに)最後の非ゼロ係数(即ち、eoba)の位置が現在の係数の行値と同じであると推測することができる。即ち、プロセス1300は、eobaがriに等しいと推測することができる。一例では、プロセス1330は、すべてのk>0についてdi+kがdiに等しくないと決定することにより、現在の係数位置(ci、ri)が反対角線diの最後の位置であると決定することができる。プロセス1300は、次に1112に進む。
ように、スキャン位置i(即ち、スキャン位置i)の現在のグループ番号kiを決定することができる。
は、スキャン位置16を含むグループである。このため、(i+1)はG1に存在しないため、スキャン位置iは、グループG1の最後の位置である。
フトウェアプログラムは、メモリ204または二次ストレージ214などのメモリに格納された機械可読命令であって、CPU202のようなプロセッサにより実行されて、コンピューティングデバイスにプロセス1700を実行させる機械可読命令を含むことができる。プロセス1700は、特殊なハードウェアまたはファームウェアを使用して実施することができる。いくつかのコンピューティングデバイスは、複数のメモリ、複数のプロセッサ、またはその両方を有することができる。プロセス1700のステップまたは動作は、異なるプロセッサ、メモリ、またはその両方を使用して分散させることができる。本明細書で単数の「プロセッサ」または「メモリ」という用語の使用は、記載されたステップのいくつかまたは全ての実行に使用することができる1つのプロセッサまたは1つのメモリのみを有するコンピューティングデバイスのみならず、複数のプロセッサまたは複数のメモリを有するデバイスを包含する。
1127に関して説明したとおりとすることができる。一例では、ブロックは、図12のシーケンス1234~1237に関して説明したとおりとすることができる。一例では、ブロックは、図13のシーケンス1324~1326に関して説明したとおりとすることができる。一例では、ブロックは、図14のシーケンス1424~1426に関して説明したとおりとすることができる。
プロセス1700の実施形態において、第1の次元および第2の次元は、デカルトグループ化座標系における次元である。デカルトグループ化座標系は、図12で説明したとおりである。第1の次元は、変換ブロックの列のグループに対応することができ、第2の次元は、変換ブロックの行のグループに対応することができる。
セス1800を実行させる機械可読命令を含むことができる。少なくともいくつかの実施形態では、プロセス1100は、図5の復号化器500のエントロピー復号化ステージ502によって全体的または部分的に実行することができる。
3の値および復号化された第4の値は、最後の非ゼロ係数を示すことができる。
、サーバ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、または他の適切な回路を含むことができる。特許請求の範囲において、「プロセッサ」という用語は、前述のハードウェアのいずれかを単独でまたは組み合わせて含むものとして理解されるべきである。用語「信号」および「データ」は、互換的に使用される。さらに、送信局102および受信局106の一部は、必ずしも同じ方法で実施される必要はない。
Claims (21)
- 装置であって、
メモリと、
前記メモリに格納された命令を実行して、
符号化されたビットストリームから、係数の変換ブロックの第1の係数が非ゼロであるかどうかを復号化し、
前記第1の係数が非ゼロであるとの決定に応答して、かつ前記第1の係数が第1の次元の第1の値に関して復号化されるべき第1の非ゼロ係数であるとの決定に応答して、
前記符号化されたビットストリームから、前記第1の次元の前記第1の値がブロック終了係数を示すかどうかを示す第1のシンタックス要素を復号化し、
前記ブロック終了係数を示す第1のシンタックス要素に応答して、前記第1の値を使用して前記変換ブロックの最後の非ゼロ係数の位置を決定するように構成されたプロセッサとを備える装置。 - 前記命令は、
前記第1の係数が第2の次元の第2の値に関して復号化される第1の非ゼロ係数であるとの決定に応答して、
前記符号化されたビットストリームから、前記第2の次元の前記第2の値がブロック終了係数を示すかどうかを示す第2のシンタックス要素を復号化し、
前記ブロック終了係数を示す前記第2のシンタックス要素に応答して、前記第2の値を使用して、前記変換ブロックの最後の非ゼロ係数の位置を決定するための命令をさらに含む、請求項1に記載の装置。 - 前記第1の次元および前記第2の次元は、前記変換ブロックの列および行を含む座標系の次元である、請求項2に記載の装置。
- 前記第1の次元および前記第2の次元は、極座標系における次元であり、
前記極座標系は、変換ブロックのDC係数を中心とし、前記第1の次元は、前記変換ブロックを符号化するために使用されるスキャン順序の反対角線に対応し、前記第2の次元は前記第1の次元の反対角線上の位置に対応する、請求項2に記載の装置。 - 前記命令は、
前記第1の次元の反対角線が少なくとも1つの変換係数を含むと決定された場合において、前記反対角線に関して非ゼロ係数が復号化されていないことを条件に、前記反対角線の最後の位置における変換係数が非ゼロ係数であると推測するための命令をさらに含む、請求項4に記載の装置。 - 前記第1の次元および前記第2の次元は、係数グループ座標系における次元であり、前記係数グループ座標系は、スキャン順序のスキャン位置をスキャン位置のグループに分割し、前記第1の次元は、前記スキャン位置のグループに対応し、前記第2の次元は、グループ内の位置オフセットに対応する、請求項2に記載の装置。
- 前記スキャン位置のグループは、等しい数のスキャン位置を含む、請求項6に記載の装置。
- 等しい数のスキャン位置が16である、請求項7に記載の装置。
- 前記第1の次元および前記第2の次元はデカルトグループ化座標系における次元であり、前記第1の次元は、前記変換ブロックの列のグループに対応し、前記第2の次元は、前記
変換ブロックの行のグループに対応する、請求項2に記載の装置。 - 前記係数の変換ブロックは、イントラ予測を使用して予測された残差ブロックの変換ブロックである、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の装置。
- 前記係数の変換ブロックは、輝度色成分のブロックの変換係数である、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の装置。
- 方法であって、
係数の変換ブロックの係数を、第1の次元および第2の次元を有する係数グループ座標系にマッピングするステップと、前記第1の次元は、変換係数のグループに対応し、前記第2の次元は変換係数のグループの一つのグループ内のオフセット位置に対応しており、
符号化されたビットストリームから、係数グループを決定するステップと、前記係数グループは、係数の変換ブロックの最後の非ゼロ係数を含んでおり、
前記符号化されたビットストリームから、前記係数グループ内の最後の非ゼロ係数のオフセット位置を、最後の非ゼロ係数について決定するステップと、
前記符号化されたビットストリームから、前記係数グループおよび前記オフセット位置に対応する係数までの係数を復号化するステップとを含む方法。 - 前記オフセット位置を決定することは、
前記符号化されたビットストリームから、前記オフセット位置を示すシンタックス要素を復号化することを含む、請求項12に記載の方法。 - 前記オフセット位置を決定することは、
復号化されている現在の係数が前記係数グループ内の最後のオフセット位置にあるとの決定に応答して、最後の非ゼロ係数の前記オフセット位置が最後のオフセット位置であると推測することを含む、請求項12に記載の方法。 - 前記変換係数のグループの第1の係数グループおよび前記変換係数のグループの第2の係数グループは、不等数の変換係数を含む、請求項14に記載の方法。
- 前記係数グループおよび前記オフセット位置に対応する係数までの係数を復号化することは、
復号化されている現在の係数が前記係数グループ内の最後のオフセット位置にあるとの決定に応答して、現在の係数が非ゼロ係数であると推測することを含む、請求項12乃至15のいずれか1項に記載の方法。 - 方法であって、
係数の変換ブロックの最後の非ゼロ係数の位置を決定するステップと、前記位置は、列値および行値を含んでおり、
前記係数の変換ブロックの1つまたは複数の非ゼロ係数を符号化するステップとを含み、各非ゼロ係数は、前記変換ブロックの個々の係数列および個々の係数行に存在しており、方法は、1つまたは複数の非ゼロ係数の各々に関して、
非ゼロ係数が係数列で符号化されるべき最初の非ゼロ係数であるとの決定に応答して、係数列が最後の非ゼロ係数の列値と等しいかどうかを符号化するステップ、または
非ゼロ係数が係数列で符号化されるべき最初の非ゼロ係数ではないとの決定に応答して、係数列が最後の非ゼロ係数の列値と等しいかどうかを符号化することをスキップするステップのうちの
いずれかのステップ(i)と、
非ゼロ係数が係数行で符号化されるべき最初の非ゼロ係数であるとの決定に応答して
、係数行が最後の非ゼロ係数の行値に等しいかどうかを符号化するステップ、または
非ゼロ係数が係数行で符号化されるべき最初の非ゼロ係数ではないとの決定に応答して、係数行が最後の非ゼロ係数の行値と等しいかどうかを符号化することをスキップするステップのうちの
いずれかのステップ(ii)とをさらに含む方法。 - 前記ステップ(i)および(ii)は、少なくとも
非ゼロ係数の係数列が最後の非ゼロ係数の列値に等しいことが符号化され、
非ゼロ係数の係数行が最後の非ゼロ係数の行値に等しいことが符号化されるまで実行される、請求項17に記載の方法。 - 前記ステップ(i)および(ii)が、スキャン順序に関して1つまたは複数の非ゼロ係数の各々に対して実行される、請求項17または18に記載の方法。
- 前記係数の変換ブロックは、輝度色成分のブロックの変換ブロックである、請求項17乃至19のいずれか1項に記載の方法。
- 方法であって、
係数の変換ブロックの最後の非ゼロ係数の位置を決定するステップと、前記位置は、列値および行値を含んでおり、
スキャン順序に関して前記係数の変換ブロックの1つまたは複数の非ゼロ係数を符号化するステップと、1つまたは複数の非ゼロ係数の各々は、前記変換ブロックの個々の係数列および個々の係数行に存在しており、
1つまたは複数の非ゼロ係数のうちの一つの非ゼロ係数が、最後の非ゼロ係数の列値に等しい列において符号化されるべき最初の非ゼロ係数であるとの決定に応答して、その非ゼロ係数の係数列が最後の非ゼロ係数の列値と等しいことを符号化するステップと、
1つまたは複数の非ゼロ係数のうちの一つの非ゼロ係数が、最後の非ゼロ係数の行値に等しい行において符号化されるべき最初の非ゼロ係数であるとの決定に応答して、その非ゼロ係数の係数行が最後の非ゼロ係数の列値と等しいことを符号化するステップとを含む方法。
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