JP7000409B2 - 無損失ビデオコーディングのシグナリングのための方法および装置 - Google Patents
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Description
本出願は、2014年3月16日に出願された米国特許仮出願第61/953,922号明細書および2015年1月15日に出願された米国特許仮出願第62/103,916号明細書の非仮出願であり、米国特許法第119条(e)下でのこれらの米国特許仮出願からの利益を主張する。これらの特許出願の内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
図1Aは、ブロックベースのビデオエンコーダ、例えば、ハイブリッドビデオ符号化システムの例を示すブロック図である。ビデオエンコーダ100は、入力ビデオ信号102を受信することができる。入力ビデオ信号102は、ブロックごとに処理され得る。ビデオブロックは任意のサイズであり得る。例えば、ビデオブロックユニットは、16×16ピクセルを含むことができる。16×16ピクセルのビデオブロックユニットは、マクロブロック(MB)と呼ばれる場合がある。高効率ビデオコーディング(HEVC)では、拡張されたブロックサイズ(例えば、これらはコーディングツリーユニット(CTU)またはコーディングユニット(CU)と呼ばれる場合があり、本発明ではこれらの2つの用語は同義である)が、高分解能(例えば、1080p以上)のビデオ信号を効率的に圧縮するために用いられ得る。HEVCにおいて、CUは最大64×64ピクセルとすることができる。CUは、予測ユニット(PU)に区分することができ、これらのユニットに対し、別個の予測方法を適用することができる。
・モード0:垂直予測
・モード1:水平予測
・モード2:DC予測
・モード3:斜め左下予測
・モード4:斜め右下予測
・モード5:垂直右予測
・モード6:水平下予測
・モード7:垂直左予測
・モード8:水平上予測
L(x,1)=P1
L(x,2)=P2
L(x,3)=P3 (1)
ここで、ref(x,y)は、参照ピクチャ内のロケーション(x,y)におけるピクセル値であることが可能であり、P(x,y)は予測されたブロックであることが可能である。ビデオコーディングシステムは、小数ピクセル精度でインター予測をサポートすることができる。動きベクトル(mvx,mvy)が小数ピクセル値を有する場合、1または複数の補間フィルタが適用されて、小数ピクセル位置におけるピクセル値を得ることができる。ブロックベースのビデオコーディングシステムは、時間予測を改善するために、複数仮説による予測を用いることができ、例えば、ここで、予測信号は、様々な参照ピクチャから複数の予測信号を組み合わせることによって形成され得る。例えば、H.264/AVCおよび/またはHEVCは、2つの予測信号を組み合わせることができる二重予測を用いることができる。二重予測は、それぞれ参照ピクチャからの2つの予測信号を組み合わせて、以下の式(2)等の予測を形成することができる。
医療ビデオアプリケーションおよびハイエンドプロフェッショナルビデオアプリケーション等のいくつかのビデオアプリケーションについて、損失を伴うことなく元のビデオ信号内に全ての情報を保持することが望ましい場合がある。そのようなビデオアプリケーションについて、無損失コーディングを用いることができる。無損失コーディングにおいて、変換および量子化等の情報損失を引き起こす場合があるビデオコーデックにおける処理ブロックが変更および/またはバイパスされ得る。それぞれ図1Bおよび図2Bのエンコーダおよびデコーダ構成は、無損失コーディングを達成するために用いられ得る。無損失コーディングにおいて、変換、量子化、逆変換および逆量子化のための処理ブロックは適用されない。更に、図1Bの加算器126および図2Bの加算器226の結果として再構成されたビデオブロックは、元のビデオブロックと数学的に同じであるため、ループ内フィルタリングは必要でない場合があり、実際に、望ましくない歪みを引き起こす場合がある。したがって、いくつかの実施形態では、ループ内フィルタリングのための処理ブロックも適用されない。
本明細書において記載されているのは、上記の不利な点のうちの1つまたは複数を克服することができる、無損失コーディングモードにおいて用いられるシグナリング方法の様々な実施形態である。1つのそのような実施形態では、無損失コーディングモードのシグナリングは、PPSシンタックス構造を変更することによって行われ得る。表4は、いくつかの実施形態による変更されたPPSシンタックステーブルを示す。ここで、このPPSを参照するスライス内の全てのコーディングユニットのフラグcu_transquant_bypass_flagのデフォルト値を示すための追加のフラグであるtransquant_bypass_default_flagが追加される。この実施形態では、ビットストリームは、各個々のコーディングユニットにおいてフラグcu_transquant_bypass_flagをシグナリングする必要がない。この新たなフラグを1に設定し、フラグtransquant_bypass_enabled_flagを0に設定することによって、エンコーダは、シーケンスおよび/またはピクチャおよび/またはスライスレベルにおいて、無損失コーディングが適用されることをデコーダに示すことができる。すなわち、CUレベルのシグナリングを一切伴うことなく、この現在のPPSを参照する全てのCUの変換、変換スキップ、量子化およびループ内フィルタリングプロセスがバイパスされる。
更なる実施形態において、スライスヘッダシグナリングが用いられ得る。PPSと同様に、表2におけるスライスセグメントヘッダも、変形、量子化、およびループ内フィルタリング処理ブロックのために用いられる複数のシンタックス要素(アスタリスクでマーキングされたシンタックス要素)を含む。これらのシンタックス要素は、新たなフラグtransquant_bypass_default_flagの値で条件付けられることが可能であり、無損失コーディングが、transquant_bypass_default_flagを1に設定することによって示されているとき、これらのシンタックス要素はシグナリングされる必要がない場合がある。表6はそのような例を示す。
無損失コーディングのための変換四分木分割
HEVCおよびHEVC範囲拡張は、変換木分割シンタックスを用いて、変換ユニット(TU)のサイズをシグナリングする。1つの実施形態では、高効率ビデオコーディング(HEVC)範囲拡張テキスト仕様(草案6)のセクション7.3.8.8において指定される変換木シンタックスは、新たな提案されるフラグtransquant_bypass_default_flagに基づいて変更される必要がない。別の実施形態では、変換木シンタックスは、transquant_bypass_default_flagが1に等しいとき、四分木分割フラグ(split_transform_flag)、ならびに/またはルーマおよびクロマ成分のためのコーディングされたブロックフラグ(cbf_luma、cbf_cb、cbf_cr)のシグナリングをバイパスするように単純化され得る。単純化されたtransform_tree()シンタックスが表7に示されている。transquant_bypass_default_flagは、split_transform_flagの存在の更なる条件として用いられる。存在しないとき、ほとんどの場合、split_transform_flagの値は0であると推測され(すなわち、変換四分木分割は適用されない)、変換四分木分割が施行されるとき(例えば、N×Nの区分がイントラコーディングにおいて用いられるとき、または現在のCUサイズが32×32の最も大きな変換サイズよりも大きいとき等)のいくつかの既存の特殊な事例の場合、1であると推測される(すなわち、変換四分木分割が適用される)。更に、表7に示すように、transquant_bypass_default_flagが1に等しいとき、transform_tree()内の(ルーマ成分およびクロマ成分についての)全てのcbfフラグのシグナリングがスキップされ得る。代わりにそれらの値は、1に等しいと推定され得る。なぜなら、無損失コーディングにおいて量子化プロセスがないことに起因して、cbfフラグが非ゼロ値を有する可能性が最も高いためである。
・そうではなく、trafoDepthが0よりも大きく、かつlog2TrafoSizeが2に等しい場合、cbf_cb[x0][y0][trafoDepth]はcbf_cb[xBase][yBase][trafoDepth-1]に等しいと推測される
・そうでない場合、cbf_cb[x0][y0][trafoDepth]は0に等しいと推測される。
・そうではなく、trafoDepthが0よりも大きく、かつlog2TrafoSizeが2に等しい場合、cbf_cr[x0][y0][trafoDepth]がcbf_cr[xBase][yBase][trafoDepth-1]に等しいと推測される
・そうでない場合、cbf_cr[x0][y0][trafoDepth]は0に等しいと推測される。
変換四分木分割の最大深度は、符号化および復号の複雑度と密接に関係している。符号化効率と計算複雑度との間の柔軟なトレードオフを与えるために、HEVCおよびその拡張は、SPSにおいてシンタックス要素を用いて、TUサイズおよびTU分割深度を指定する。値log2_min_luma_transform_block_size_minus2およびlog2_diff_max_min_luma_transform_block_sizeは、ビデオシーケンスをコーディングするのに用いられるTUサイズの組を示し、max_transform_hierarchy_depth_interおよびmax_transform_hierarchy_depth_intraは、それぞれ、イントラおよびインターコーディングされたCUのための最大分割深度を示す。ある特定の条件において、変換四分木分割は適用されない場合がある。例えば、max_transform_hierarchy_depth_intra/interが0に設定される場合、変換四分木分割は現在のイントラ/インターコーディングされたCUに適用されない。
例示的な実施形態において、スライスセグメントヘッダおよび複数のコーディングユニットを含むビデオスライスをコーディングする方法が提供される。本方法は、スライス内の全てのコーディングユニットが無損失コーディングを用いてコーディングされているか否かを示す、スライスセグメントヘッダにおけるバイパスフラグを生成することを含む。
Claims (8)
- ビデオエンコーディング装置であって、少なくとも、
ビデオの複数のコーディングユニット内の少なくとも第1のコーディングユニットを、無損失コーディングを用いてエンコードすると判断を行うことと、
前記第1のコーディングユニットを損失コーディングを用いてエンコードするという判断に応答して、前記第1のコーディングユニットの変換四分木分割フラグのデフォルト値を決定することと、
前記第1のコーディングユニットの前記変換四分木分割フラグを、前記変換四分木分割フラグの前記デフォルト値に設定することと、
前記ビデオをエンコーディングしているビットストリーム内において前記変換四分木分割フラグの前記デフォルト値をシグナリングすることと、
を実行するように構成されたプロセッサを備えたことを特徴とする装置。 - 前記変換四分木分割フラグの前記デフォルト値の前記決定は、前記第1のコーディングユニットがイントラコーディングされているか否かに少なくとも部分的に基づくことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記変換四分木分割フラグの前記デフォルト値の前記決定は、前記第1のコーディングユニットのサイズに少なくとも部分的に基づくことを特徴とする請求項1または2に記載の装置。
- 前記変換四分木分割フラグの前記デフォルト値の前記決定は、前記第1のコーディングユニット内の複数の予測ユニットに少なくとも部分的に基づくことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の装置。
- ビデオをエンコードする方法であって、
ビデオの複数のコーディングユニット内の少なくとも第1のコーディングユニットを、無損失コーディングを用いてエンコードすると判断を行うことと、
前記第1のコーディングユニットを損失コーディングを用いてエンコードするという判断に応答して、前記第1のコーディングユニットの変換四分木分割フラグのデフォルト値を決定することと、
前記第1のコーディングユニットの前記変換四分木分割フラグを、前記変換四分木分割フラグの前記デフォルト値に設定することと、
前記ビデオをエンコーディングしているビットストリーム内において前記変換四分木分割フラグの前記デフォルト値をシグナリングすることと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記変換四分木分割フラグの前記デフォルト値の前記決定は、前記第1のコーディングユニットがイントラコーディングされているか否かに少なくとも部分的に基づくことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記変換四分木分割フラグの前記デフォルト値の前記決定は、前記第1のコーディングユニットのサイズに少なくとも部分的に基づくことを特徴とする請求項5または6に記載の方法。
- 前記変換四分木分割フラグの前記デフォルト値の前記決定は、前記第1のコーディングユニット内の複数の予測ユニットに少なくとも部分的に基づくことを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載の方法。
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