JP2022518612A - ビデオ復号化方法、ビデオ復号化装置、及び非一時的コンピュータ可読記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
HEVC標準の場合のように、VVC標準は、CUのサンプルを予測するために、1つの現在のCUに隣接する(すなわち、上または左)、以前に復号されたサンプルのセットを使用する。しかしながら、自然ビデオ(特に、高解像度、例えば4Kを有するビデオコンテンツについて)に存在するより微細なエッジ方向を捕捉するために、イントラ角度モードの量は、HEVC規格の33モードからVVC規格の93モードに拡張される。角度方向に加えて、HEVC標準及びVVC標準の両方は、平面モード(境界から導出された水平及び垂直傾斜を有する緩やかに変化する表面を仮定する)及びDCモード(平坦な表面を仮定する)のために提供する。
先に述べたように、イントラ予測サンプルは、フィルタリングされていない、またはフィルタリングされた近傍リファレンスサンプルのセットの何れかから生成され、これは、現在の符号化ブロックとその近傍との間のブロック境界に沿って不連続性を導入し得る。このような問題を解決するために、境界フィルタリングは、DC、水平(すなわち、図4のモード18)及び垂直(すなわち、モード50)予測モードの予測サンプルの第1の行/列を、フィルタリングされていないリファレンスサンプルと組み合わせることによって、2タップフィルタ(DCモード用)または勾配ベースの平滑化フィルタ(水平及び垂直予測モード用)を利用することによって、HEVC規格において適用される。
pred(x,y)=(wL×R-1,y+wT×Rx-1-wTL×R-1,-1+(64-wL-wT+wTL)×pred(x,y)+32)>>6 … (1)
ここで、Rx-1、R-1,yはそれぞれ現在のサンプル(x、y)の上及び左にあるリファレンスサンプルを表し、R-1,-1は現在のブロックの左上隅にあるリファレンスサンプルを表す。
wT=32>>((y<<1)>>shift)、wL=32>>((x<<1)>>shift)、wTL=(wL>>4)+(wT>>4)…(2)
wT=32>>(y<<1)>>shift)、wL=32>>((x<<1)>>shift)、wTL=0…(3)
wT=32>>((y<<1)>>shift)、wL=32>>((x<<1)>>shift)、wTL=wT …(4)
wT=32>>((y<<1)>>shift)、wL=32>>((x<<1)>>shift)、wTL=wL…(5)
wT=16>>((y<<1)>>shift)、wL=16>>((x<<1)>>shift)、wTL=0…(6)
wT=16>>((y<<1)>>shift)、wL=16>>((x<<1)>>shift)、wTL=0…(7)
従来のイントラモードは、1つの符号化ブロックに隣接する再構成されたサンプルのみを利用して、そのブロックのイントラ予測サンプルを生成する。このような方法に基づいた予測サンプルとリファレンスサンプルとの間の空間相関は、予測サンプルとリファレンスサンプルとの間の距離にほぼ比例する。したがって、内側部分のサンプル(特に、ブロックの右下隅に位置するサンプル)は、通常、ブロック境界に近いサンプルよりも低い予測品質を有する。イントラ予測効率をさらに改善するために、短距離イントラ予測(SDIP)が提案され、よく研究された。この方法は、1つのイントラ符号化ブロックを、水平方向または垂直方向に、予測のために複数のサブブロックに分割する。通常、正方形ブロックは4つのサブブロックに分割される。例えば、8×8ブロックは、4つの2×8または4つの8×2サブブロックに分割され得る。このようなサブブロックベースのイントラ予測の1つの極端なケースは、いわゆるラインベース予測であり、ここで、ブロックは予測のために1次元の行/列に分割される。例えば、1つのW×H(幅×高さ)ブロックを、W×1のサイズのHサブブロックに、または1×HのサイズのWサブブロックに、イントラ予測のために分割することができる。得られた行/列のそれぞれは、(図6A、6B、6C、及び7に示されるように)通常の2次元(2D)ブロックと同じ方法で符号化され、すなわち、利用可能なイントラモードの1つによって予測され、予測誤差は、変換及び量子化に基づいて非相関化され、再構成のためにデコーダ200(図2)に送信される。その結果、1つのサブブロック(例えば、行/列)内の再構成されたサンプルは、次のサブブロック内のサンプルを予測するためのリファレンスとして使用することができる。上記のプロセスは、現在のブロック内の全てのサブブロックが予測され、符号化されるまで繰り返される。さらに、信号化オーバーヘッドを低減するために、1つの符号化ブロック内の全てのサブブロックは、同じイントラモードを共有する。
図9Aは、輝度値の関数としての彩度値のプロットであり、ここで、プロットは、1セットのリニアモデルパラメータを導出するために使用される。より詳細には、以下のように、彩度値と輝度値との間の関係を表す直線901が、1セットのリニアモデルパラメータを導出するために使用される。交差成分冗長性を低減するために、交差成分リニアモデル(CCLM)予測モードがVVCで使用され、そのために、彩度サンプルは、以下のようなリニアモデルを使用することによって、同じCUの再構成された輝度サンプルに基づいて予測される。
predC(i,j)=α・recL’(i,j)+β …(8)
ここで、predC(i,j)はCU内の予測彩度サンプルを表し、recL’(i,j)は同じCUのダウンサンプリングされ再構成された輝度サンプルを表す。リニアモデルパラメータα及びβは、図9Aに例示されるように、2つのサンプルから、輝度値と彩度値との間の関係を表す直線901から導出される。これらは、最小輝度サンプルA(XA、YA)と、隣接する輝度サンプルの集合内の最大ルミナンスサンプルB(XB、YB)である。ここで、XA、YAはサンプルAのx座標(輝度値)及びy座標(彩度値)の値で、XB、YBはサンプルBのx座標及びy座標の値である。リニアモデルパラメータは以下の式に従って取得される。
α=(yB-yA)/(xB-xA)
β=yA-αxA
このような方法は、min-Max法とも呼ばれる。上式の除算は回避でき、乗算とシフトで置き換えることができる。
図10は、現在の符号化ブロック1000の外部のリファレンスサンプルのみを使用して、全てのサブ分割についてのイントラ予測1007のためのリファレンスサンプルの生成を示す。現在の符号化ブロック1000は、第1のサブ分割1、1001、第2のサブ分割2、1002、第3のサブ分割3、1003、及び第4のサブ分割4、1004を含む。本開示では、各サブ分割1001、1002、1003、及び1004について独立してイントラ予測を生成することが提案される。言い換えれば、サブ分割1001、1002、1003、及び1004の全ての予測子を並列に生成することができる。一実施形態では、全てのサブ分割の予測子は、従来の非サブ分割イントラモードで使用されるのと同じ手法を使用して生成される。詳細には、1つのサブ分割の再構成されたサンプルは、同じ符号化ユニット内の他の任意のサブ分割のためのイントラ予測サンプルを生成するために使用されず、各サブ分割1001、1002、1003、1004の全ての予測子は、図10に示されるように、現在の符号化ブロック1000のリファレンスサンプルを使用して生成される。
本開示では、ISP符号化ブロック(Nは正の整数である)のための輝度成分のために、全ての可能なイントラ予測モードのうちのN個のモードのみを許可することが提案される。一実施形態では、ISP符号化ブロックの輝度成分に対して1つのモードのみが許可される。例えば、このシングル許可モードは、平面モードであってもよい。別の例では、このシングル許可モードはDCモードであってもよい。第3の例では、このシングル許可モードは、HOR予測モード、VER予測モード、または対角(DIA)モード(図4のモード34)イントラ予測モードのうちの1つであってもよい。
さらに別の実施形態では、通常のイントラモードのためのMPM導出プロセスは、ISPモードのために直接再使用され、MPMフラグ及びMPMインデックスの信号化方法は、既存のISP設計と同じに保たれる。
本開示では、ISP符号化ブロック(Ncは正の整数)のための彩度成分に対して、全ての可能な彩度イントラ予測モードからのNcモードのみを許可することが提案される。一実施形態では、ISP符号化ブロックの彩度成分に対して1つのモードのみが許可される。例えば、このシングル許可モードは、直接モード(DM)であってもよい。別の例では、このシングル許可モードは、LMモードであってもよい。第3の例では、このシングル許可モードは、HOR予測モードまたはVER予測モードのうちの1つとすることができる。直接モード(DM)は、対応する輝度ブロックによって使用される同じイントラ予測モードを彩度ブロックに適用するように構成される。
本開示では、ISP符号化ブロックのための彩度成分のためのサブ分割符号化を許可しないことが提案される。代わりに、ISP符号化ブロックの彩度成分には、通常の全ブロックベースのイントラ予測が使用される。言い換えると、ISP符号化ブロックの場合、サブ分割は、その彩度成分にサブ分割を持たないそのルミナンス成分に対してのみ実行される。
図11は、図10の第1サブ分割1001のためのインター予測子サンプルとイントラ予測子サンプルとの結合を示す。同様に、図12は、図10の第2サブ分割1002のためのインター予測子サンプルとイントラ予測サンプルとの結合を示す。より詳細には、符号化効率をさらに改善するために、予測がISPモードとインター予測モードとの重み付けされた組み合わせ(例えば、重み付けされた平均化)として生成される、新しい予測モードが提供される。ISPモードのためのイントラ予測子生成は、図10に関連して前述したものと同じである。インター予測子は、マージモードまたはインターモードのプロセスによって生成されてもよい。
ISPの設計を単純化するために、本開示では、最後のサブ分割のために常にCBFを信号化することが提案される。
本出願は、2019年2月5日に出願された米国仮特許出願第62/801,214号の利益を主張する。前述の出願の全開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (36)
- 複数の対応するサブ分割の各々についてそれぞれのイントラ予測を独立して生成し、
それぞれの前記イントラ予測は、現在の符号化ブロックからの複数のリファレンスサンプルを使用して生成される、
ビデオ符号化方法。 - 前記複数の対応するサブ分割のうちの第1サブ分割からの再構成されたサンプルが、前記複数の対応するサブ分割のうちの他の何れかのサブ分割のためのそれぞれのイントラ予測を生成するために使用されない、
請求項1に記載のビデオ符号化方法。 - 前記複数の対応するサブ分割の各々は、2以下の幅を有する、
請求項2に記載のビデオ符号化方法。 - 前記複数の対応するサブ分割は、複数の垂直サブ分割及び複数の水平サブ分割を含み、
前記複数の水平サブ分割のためのイントラ予測の第1セットを生成するために水平予測モードのみを使用し、
前記複数の垂直サブ分割のためのイントラ予測の第2セットを生成するために垂直予測モードのみを使用する、
請求項3に記載のビデオ符号化方法。 - 18よりも小さいモードインデックスを使用して水平予測モードを実行することをさらに含む、
請求項4に記載のビデオ符号化方法。 - 50よりも大きいモードインデックスを使用して垂直予測モードを実行することをさらに含む、
請求項4に記載のビデオ符号化方法。 - 前記複数の水平サブ分割のそれぞれについて、前記水平予測モードを独立して並列に実行することをさらに含む、
請求項5に記載のビデオ符号化方法。 - 前記複数の垂直サブ分割のそれぞれについて、前記垂直予測モードを独立して並列に実行することをさらに含む、
請求項5に記載のビデオ符号化方法。 - 前記複数の対応するサブ分割は、最後のサブ分割を含み、
前記最後のサブ分割のための係数ブロックフラグ(CBF)値を信号化することをさらに含む、
請求項3に記載のビデオ符号化方法。 - 前記複数の対応するサブ分割は、最後のサブ分割を含み、
デコーダにおいて、前記最後のサブ分割の係数ブロックフラグ(CBF)値を推測することをさらに含む、
請求項9に記載のビデオ符号化方法。 - 前記係数ブロックフラグ(CBF)値は、常に1として推測される、
請求項10に記載のビデオ符号化方法。
- 前記係数ブロックフラグ(CBF)値は、常にゼロと推測される、
請求項10に記載のビデオ符号化方法。 - イントラサブ分割(ISP)符号化ブロックの輝度成分についてMの可能なイントラ予測モードのうちのNのモードのみを使用して、複数の対応するサブ分割の各々についてそれぞれのイントラ予測を生成し、
M及びNは正の整数であり、NはM未満である、
ビデオ符号化方法。 - 前記複数の対応するサブ分割の各々は、2以下の幅を有する、請求項13に記載のビデオ符号化方法。
- Nが1に等しく、
シングルモードのみが輝度成分に対して許容される、
請求項14に記載のビデオ符号化方法。 - 前記シングルモードは、平面モードである、
請求項15に記載のビデオ符号化方法。 - 前記シングルモードがDCモードである、
請求項15に記載のビデオ符号化方法。 - 前記シングルモードは、水平(HOR)予測モード、垂直(VER)予測モード、または対角(DIA)予測モードのうちの何れか1つである、
請求項15に記載のビデオ符号化方法。 - サブ分割の方向に応答して前記シングルモードを選択することをさらに含み、
水平(HOR)予測モードは、前記サブ分割の方向が水平であることに応答して選択され、
垂直(VER)予測モードは、前記サブ分割の方向が垂直であることに応答して選択される、
請求項15に記載のビデオ符号化方法。 - サブ分割の方向に応答してシングルモードを選択することをさらに含み、
水平(HOR)予測モードは、前記サブ分割の方向が垂直であることに応答して選択され、
垂直(VER)予測モードは、前記サブ分割の方向が水平であることに応答して選択される、
請求項15に記載のビデオ符号化方法。 - Nが2に等しく、
2つのモードが前記輝度成分に対して許容される、
請求項14に記載のビデオ符号化方法。 - 2つのモードの第1セットは、第1サブ分割の方向に応答して選択され、
2つのモードの第2セットは、第2サブ分割の方向に応答して選択される、
請求項21に記載のビデオ符号化方法。 - 2つのモードの前記第1セットは、平面モード及び水平方向(HOR)予測モードを含み、
前記第1サブ分割の方向は、水平方向のサブ分割を含み、
2つのモードの前記第2セットは、平面モード及び垂直方向(VER)予測モードを含み、
前記第2サブ分割の方向は、垂直方向のサブ分割を含む、請求項22に記載のビデオ符号化方法。 - 所定のバイナリ符号ワードのセットからの対応するバイナリ符号ワードを使用して、Nのモードのそれぞれのモードを信号化することをさらに含む、
請求項15に記載のビデオ符号化方法。 - 前記所定のバイナリ符号ワードのセットは、切り捨てバイナリ(TB)2値化プロセス、固定長2値化プロセス、切り捨てライス(TR)2値化プロセス、切り捨て単項2値化プロセス、k次Exp-Golumb2値化プロセス、または限定EGk2値化プロセスのうちの少なくとも1つを使用して生成される、
請求項24に記載のビデオ符号化方法。 - イントラサブ分割(ISP)符号化ブロックの彩度成分のためのMの可能なイントラ予測モードのうちのNのモードのみを使用してイントラ予測を生成し、
M及びNは正の整数であり、NはM未満である、
ビデオ符号化方法。 - Nが1に等しく、
シングルモードのみが前記彩度成分に対して許容される、
請求項26に記載のビデオ符号化方法。 - 前記シングルモードは、直接モード(DM)、リニアモデル(LM)モード、水平(HOR)予測モード、または垂直(VER)予測モードである、請求項27に記載のビデオ符号化方法。
- Nが2に等しく、
前記彩度成分に対して2つのモードが許容される、
請求項26に記載のビデオ符号化方法。 - Nが4に等しく、
前記彩度成分に対して4つのモードが許容される、
請求項26に記載のビデオ符号化方法。 - 所定のバイナリ符号ワードのセットからの対応するバイナリ符号ワードを使用して、Nのモードのそれぞれのモードを信号化することをさらに含む、
請求項26に記載のビデオ符号化方法。 - 前記所定のバイナリ符号ワードのセットは、切り捨てバイナリ(TB)2値化プロセス、固定長2値化プロセス、切り捨てライス(TR)2値化プロセス、切り捨て単項2値化プロセス、k次Exp-Golumb2値化プロセス、または限定EGk2値化プロセスのうちの少なくとも1つを使用して生成される、
請求項31に記載のビデオ符号化方法。 - 輝度成分について、イントラサブ分割(ISP)符号化ブロック全体の複数の対応するサブ分割の各々のための輝度イントラ予測の各々を生成し、
彩度成分について、前記イントラサブ分割(ISP)符号化ブロック全体の彩度イントラ予測を生成する、
ビデオ符号化方法。 - 前記複数の対応するサブ分割の各々は、2以下の幅を有する、
請求項33に記載のビデオ符号化方法。 - イントラサブ分割モードを使用して第1予測を生成し、
インター予測モードを使用して第2予測を生成し、
前記第1予測と前記第2予測とを組み合わせて、前記第1予測及び前記第2予測に加重平均を適用して最終的な予測を生成する、
ビデオ符号化方法。 - マージモード及びインターモードのうちの少なくとも1つを使用して前記第2予測を生成することをさらに含む、
請求項35に記載のビデオ符号化方法。
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