JP7367237B2 - ビデオ符号化用の予測依存残差スケーリングのための方法およびデバイス - Google Patents
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Description
本出願は、2020年6月24日出願の米国仮特許出願番号第63/043,569号に記載されている利益を主張する。前述の出願の全開示は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願の第2の態様によれば、ビデオ復号のための方法が提供される。この方法は、彩度スケーリングを伴う輝度マッピング(LMCS)のフレームワーク下で、結合インターイントラ予測(CIIP)モードによって符号化された、符号化ユニット(CU)の輝度成分の、マッピングされたドメインにおける複数の予測サンプルを取得することと、CUの輝度成分の、マッピングされたドメインにおける複数の残差サンプルを取得することと、マッピングされたドメインにおける複数の予測サンプルを、マッピングされたドメインにおける複数の残差サンプルに加算し、輝度成分の、マッピングされたドメインにおける複数の再構成されたサンプルを得ることと、事前定義された複数の逆マッピングスケーリング係数に基づいて、輝度成分の複数の再構成されたサンプルを、マッピングされたドメインから元のドメインに変換することと、を含む。
一実施態様では、CUの輝度成分の、マッピングされたドメインにおける複数の予測サンプルを取得することは、CUの時間参照ピクチャからCUの輝度成分の、元のドメインにおける複数のインター予測サンプルを導出することと、事前定義された符号化ビット深度、および事前定義された順方向マッピング精度内にある事前定義された複数の順方向マッピングスケーリング係数に基づいて、輝度成分の複数のインター予測サンプルを、元のドメインからマッピングされたドメインに変換することと、を含む。
一実施態様では、事前定義された符号化ビット深度、および事前定義された順方向マッピング精度内にある事前定義された複数の順方向マッピングスケーリング係数に基づいて、輝度成分の複数のインター予測サンプルを、元のドメインからマッピングされたドメインに変換することは、事前定義された複数の順方向マッピングスケーリング係数を使用して、クリッピング操作なしで、輝度成分の複数のインター予測サンプルを、元のドメインからマッピングされたドメインに変換することと、を含む。
一実施態様では、事前定義された順方向マッピング精度が11ビットである。
i番目のセグメント(i=0...15)の場合、対応する区分線形モデルは、2つの入力ピボット点InputPivot[i]およびInputPivot[i+1]、ならびに、2つの出力(マッピング)ピボット点MappedPivot[i]およびMappedPivot[i+1]、によって定義される。さらに、10ビットの入力ビデオを想定すると、InputPivot[i]およびMappedPivot[i]の値(i=0...15)は、以下のように計算される。
1.変数OrgCW=64を設定する。
2.i=0:16の場合、InputPivot[i]=i*OrgCW
3.i=0:16の場合、MappedPivot[i]は以下のように計算される。
MappedPivot[0]=0;
(i=0;i<16;i++)の場合
MappedPivot[i+1]=MappedPivot[i]+SignaledCW[i]
ここで、SignaledCW[i]は、第iのセグメントについてのコードワードのシグナリングされた数である。
avg’Yを、マッピングされたドメインにおける輝度予測サンプルの平均として表す。スケーリングパラメータCScaleInvは、以下のステップに従って計算される。
1.マッピングされたドメインでavg’Yが属する区分線形モデルのセグメントインデックスY1dxを見つける。ここで、Y1dxは、0から15の範囲の整数値を有する。
2.CScaleInv=cScaleInv[Y1dx]、式中、cScaleInv[i]、i=0...15は、予め計算された16個のルックアップテーブル(LUT)である。
イントラ予測はLMCSのマッピングされたドメインで実行されるため、イントラ、結合インターイントラ予測(CIIP)、またはイントラ・ブロック・コピー(IBC)モードとして符号化されたCUの場合、avg’Yは、輝度予測サンプルの平均として計算される。そうでない場合、avg’Yは、順方向マッピングされたインター予測輝度サンプルの平均として計算される。
エンコーダ側:
4パラメータアフィンモデルの場合、
ここで、
ScaleY=scaleForward[IdxY]
ここで、Yは、スケーリング係数が計算されている輝度残差値であり、ScaleYは、スケーリング係数であり、scaleForward[i](i=0...15)は、事前定義された16個のLUTテーブルであり、IdxYは、輝度予測サンプルドメイン値に割り当てられたセグメントのセグメントインデックスである。
scaleForward[i](i=0...15)は、以下のように事前計算される。
scaleForward[i]=(OrgCW<<SCALE_FP_PREC)/SignaledCW[i]
ここで、OrgCWおよびSignaledCW[i]は、元のドメインおよびマッピングされたドメインにおけるi番目のセグメントのコードワードの数であり、SCALE_FP_PRECは、スケーリング係数の精度である。
エンコーダ側:
1)元のドメインでPredYが属する区分線形モデルの対応するセグメントインデックスIdxYを見つけるか、または取得する。
2)
の場合、輝度残差スケーリング係数は、以下のように計算される。
3)そうでない場合(すなわち、
scaleForward[i]=(OrgCW<<SCALE_FP_PREC)/SignaledCW[i]
ここで、OrgCWおよびSignaledCW[i]は、それぞれ元のドメインおよびマッピングされたドメインにおけるi番目のセグメントのコードワードの数であり、SCALE_FP_PRECはスケーリング係数の精度である。
1)元のドメインでPredYが属する区分線形モデルの対応するセグメントインデックスIdxYを見つけるか、または取得する。
2)輝度残差スケーリング係数は、以下のように計算される。
1)avgYとして示される、CU内の輝度予測サンプル(元のドメインで表される)の平均を計算する。
2)avgYが属する区分線形モデルの対応するセグメントインデックスIdxYを見つけるか、または取得する。
3)ScaleCの値を以下のように計算する。
ScaleC=scaleForward[IdxY]
ここで、scaleForward[i](i=0...15)は、1つの事前定義された16個のLUTであり、これは次のように計算される。
scaleForward[i]=(OrgCW<<SCALE_FP_PREC)/SignaledCW[i]
ここで、OrgCWおよびSignaledCW[i]は、それぞれ元のドメインおよびマッピングされたドメインにおけるi番目のセグメントのコードワードの数であり、SCALE_FP_PRECはスケーリング係数の精度である。
1)内部ビット深度整合。次のように示されるように、バイリニアフィルタによって生成されたL0およびL1の予測サンプルの内部ビット深度を、10ビットから14ビットに増加させる。
2)L0およびL1のスケーリングされた予測サンプルの平均。彩度残差スケーリング係数を判定するために使用される最終的な輝度サンプルは、以下のように2つのスケーリングされた輝度予測サンプルを平均することによって計算される。
ビット深度が10以下である場合、
変数varScaleの導出には、以下の順序付きステップが適用される。
変数invAvgLumaは、以下のように導出される。
-配列recLuma[i](i=0(2*sizeY-1))、および変数cntは、以下のように導出される。
-変数cntは0に等しく設定される。
-availLがTRUEに等しい場合、配列recLuma[i](i=0..sizeY-1は、currPic[xCuCb-1][Min(yCuCb+i,pic_height_in_luma_samples-1)](i=0..sizeY-1)に等しく設定され、cntはsizeYに等しく設定される。
-availTがTRUEに等しい場合、配列recLuma[cnt+i](i=0..sizeY-1)は、currPic[Min(xCuCb+i,pic_width_in_luma_samples-1)][yCuCb-1](i=0..sizeY-1)に等しく設定され、cntは(cnt+sizeY)に等しく設定される。
-変数invAvgLumaは、以下のように導出される。
-cntが0より大きい場合、以下が適用される。
invAvgLuma=1<<(BitDepth-1)
上記の説明では、sizeYは64である。recLuma[i]は、上および左の隣接する輝度サンプルの再構成サンプルである。invAvgLumaは、計算された輝度平均である。
8.8.2.2 輝度サンプルの逆マッピング処理
この処理への入力は、輝度サンプルlumaSampleである。
この処理の出力は、修正された輝度サンプルinvLumaSampleである。
invLumaSampleの値は以下のように導出される。
-輝度サンプルlumaSampleを含むスライスのslice_lmcs_enabled_flagが1に等しい場合、以下の順序付きステップが適用される。
1.変数idxYInvは、lumaSampleを入力として、idxYInvを出力として、条項8.8.2.3で指定されているように、輝度サンプルの区分関数インデックス処理の識別を呼び出すことによって導出される。
2.変数invSampleは以下のように導出される。
8.5.6.7 結合マージおよびイントラ予測のための重み付きサンプル予測処理
この処理への入力は以下の通りである。
-現在のピクチャの左上輝度サンプルに対して、現在の輝度符号化ブロックの左上サンプルを指定する輝度位置(xCb、yCb)
-現在の符号化ブロックの幅cbWidth、
-現在の符号化ブロックの高さcbHeight
-2つの(cbWidth)x(cbHeight)配列predSamplesInterおよびpredSamplesIntra
-色成分インデックスを指定する変数cIdx
この処理の出力は、予測サンプル値の(cbWidth)×(cbHeight)配列predSamplesCombである。
変数scallFactは以下のように導出される。
XがAまたはBのいずれかに置き換えられる場合、変数availableXおよびisIntraCodedNeighbourXは、以下のように導出される。
-条項6.4.4で指定された隣接ブロック可用性の導出処理では、(xCb、yCb)に等しく設定された位置(xCurr、yCurr)、(xNbX、yNbX)に等しく設定された隣接位置(xNbY、yNbY)、FALSEに等しく設定されたcheckPredModeY、および0に等しく設定されたcIdx、が入力として呼び出され、出力はavailableXに割り当てられる。
-変数isIntraCodedNeighbourXは、以下のように導出される。
-availableXがTRUEに等しく、CuPredMode[0][xNbX][yNbX]がMODE_INTRAに等しい場合、isIntraCodedNeighbourXはTRUEに等しく設定される。
-そうでない場合、isIntraCodedNeighbourXは、FALSEと等しく設定される。
重みwは以下のように導出される。
-isIntraCodedNeighbourAとisIntraCodedNeighbourBの両方がTRUEに等しい場合、wは3に等しく設定される。
-そうでない場合、isIntraCodedNeighbourAとisIntraCodedNeighbourBの両方がFALSEに等しい場合、wは1に等しく設定される。
-そうでない場合、wは2に等しく設定される。
cIdxが0に等しく、slice_lmcs_enabled_flagが1に等しい場合、x=0..cbWidth-1およびy=0..cbHeight-1を有するpredSamplesInter[x][y]は、以下のように修正される。
8.7.5.2 輝度サンプルのマッピング処理によるピクチャ再構成
この処理への入力は以下の通りである。
-現在のピクチャの左上サンプルに対する、現在のブロックの左上サンプルの位置(xCurr、yCurr)、
-ブロック幅を規定する変数nCurrSw
-ブロック高さを指定する変数nCurrSh
-現在のブロックの輝度予測サンプルを指定する(nCurrSw)x(nCurrSh)配列predSamples
-現在のブロックの輝度残差サンプルを指定する(nCurrSw)x(nCurrSh)配列resSamples
この処理の出力は、再構成された輝度ピクチャサンプルアレイrecSamplesである。
マッピングされた予測輝度サンプルpredMapSamplesの(nCurrSw)×(nCurrSh)配列は、以下のように導出される。
-以下の条件のうちの1つが真である場合、predMapSamples[i][j]は、i=0..nCurrSw-1、j=0..nCurrSh-1に対してpredSamples[i][j]と等しく設定される。
-CuPredMode[0][xCurr][yCurr]はMODE_INTRAと等しい。
-CuPredMode[0][xCurr][yCurr]は、MODE_IBCと等しい。
-CuPredMode[0][xCurr][yCurr]は、MODE_PLTと等しい。
-CuPredMode[0][xCurr][yCurr]はMODE_INTERに等しく、ciip_flag[xCurr][yCurr]は1に等しい。
-そうでない場合(CuPredMode[0][xCurr][yCurr]がMODE_INTERに等しく、ciip_flag[xCurr][yCurr]が0に等しい)、以下が適用される。
再構成された輝度ピクチャサンプルrecSamplesは、以下のように導出される。
ここで、i=0..nCurrSw-1,j=0..nCurrSh-1
マッピングされたドメインにおける輝度成分の複数の変換されたインター予測サンプルを、マッピングされたドメインにおける輝度成分の複数の残差サンプルに加算し、その結果、マッピングされたドメインにおける輝度成分の複数の再構成されたサンプルが得られるステップ(2103)と、を含む。
マッピングされたドメインにおける輝度成分の導出された予測サンプルを、マッピングされたドメインにおける輝度成分の複数の残差サンプルに加算し、その結果、マッピングされたドメインにおける輝度成分の複数の再構築されたサンプルが得られるステップ(2205)と、を含む。
ScaleCoeff[i]=(lmcsCW[i]*(1<<11)+(1<<(Log 2(OrgCW)-1)))>>(Log 2(OrgCW))
ここで、lmcsCWは、マッピングされた輝度ドメインの1つのセグメントの長さであり、OrgCWは、1<<(BitDepth-4)に等しい元の輝度ドメインの1つのセグメントの長さである。
8.5.6.7 結合マージおよびイントラ予測のための重み付きサンプル予測処理
この処理への入力は以下の通りである。
cIdxが0に等しく、slice_lmcs_enabled_flagが1に等しい場合、x=0..cbWidth-1およびy=0..cbHeight-1を有するpredSamplesInter[x][y]は、以下のように修正される。
8.7.5.2 輝度サンプルのマッピング処理によるピクチャ再構成
この処理への入力は以下の通りである。
-現在のピクチャの左上サンプルに対する、現在のブロックの左上サンプルの位置(xCurr、yCurr)、
-ブロック幅を規定する変数nCurrSw
-ブロック高さを指定する変数nCurrSh
-現在のブロックの輝度予測サンプルを指定する(nCurrSw)x(nCurrSh)配列predSamples
-現在のブロックの輝度残差サンプルを指定する(nCurrSw)x(nCurrSh)配列resSamples
この処理の出力は、再構成された輝度ピクチャサンプルアレイrecSamplesである。
マッピングされた予測輝度サンプルpredMapSamplesの(nCurrSw)×(nCurrSh)配列は、以下のように導出される。
-以下の条件のうちの1つが真である場合、predMapSamples[i][j]は、i=0..nCurrSw-1、j=0..nCurrSh-1に対してpredSamples[i][j]と等しく設定される。
-CuPredMode[0][xCurr][yCurr]はMODE_INTRAと等しい。
-CuPredMode[0][xCurr][yCurr]は、MODE_IBCと等しい。
-CuPredMode[0][xCurr][yCurr]は、MODE_PLTと等しい。
-CuPredMode[0][xCurr][yCurr]はMODE_INTERに等しく、ciip_flag[xCurr][yCurr]は1に等しい。
-そうでない場合(CuPredMode[0][xCurr][yCurr]がMODE_INTERに等しく、ciip_flag[xCurr][yCurr]が0に等しい)、以下が適用される。
再構成された輝度ピクチャサンプルrecSamplesは、以下のように導出される。
ScaleCoeff[i]=(lmcsCW[i]*(1<<M)+(1<<(Log 2(OrgCW)-1)))>>(Log 2(OrgCW))
idxY=predSamples[i][j]>>Log2(OrgCW)
predMapSamples[i][j]=LmcsPivot[idxY]+
(ScaleCoeff[idxY]*(predSamples[i][j]-InputPivot[idxY])+(1<<(M-1)))>>M(1219)
with i=0..nCurrSw-1,j=0..nCurrSh-1
Claims (6)
- 彩度スケーリングを伴う輝度マッピング(LMCS)のフレームワーク下で、結合インターイントラ予測(CIIP)モードによって符号化された、符号化ユニット(CU)の輝度成分の、マッピングされたドメインにおける複数の予測サンプルを取得することと、
前記CUの前記輝度成分の、前記マッピングされたドメインにおける複数の残差サンプルを取得することと、
前記マッピングされたドメインにおける前記複数の予測サンプルを、前記マッピングされたドメインにおける前記複数の残差サンプルに加算し、前記輝度成分の、前記マッピングされたドメインにおける複数の再構成されたサンプルを得ることと、
事前定義された複数の逆マッピングスケーリング係数に基づいて、前記輝度成分の前記複数の再構成されたサンプルを、前記マッピングされたドメインから元のドメインに変換することと、
を含み、
前記CUの前記輝度成分の、前記マッピングされたドメインにおける前記複数の予測サンプルを取得することは、
前記CUの時間参照ピクチャから前記CUの前記輝度成分の、前記元のドメインにおける複数のインター予測サンプルを導出することと、
事前定義された符号化ビット深度、および事前定義された順方向マッピング精度内にある事前定義された複数の順方向マッピングスケーリング係数に基づいて、前記輝度成分の前記複数のインター予測サンプルを、前記元のドメインから前記マッピングされたドメインに変換することと、
前記CUの前記輝度成分の、前記マッピングされたドメインにおける複数のイントラ予測サンプルを計算することと、
前記マッピングされたドメインにおける前記CUの前記輝度成分の前記予測サンプルを、前記変換された複数のインター予測サンプルおよび前記複数のイントラ予測サンプルの加重平均として導出することと、
を含む、
ビデオ復号のための方法。 - 前記事前定義された符号化ビット深度、および前記事前定義された順方向マッピング精度内にある前記事前定義された複数の順方向マッピングスケーリング係数に基づいて、前記輝度成分の前記複数のインター予測サンプルを、前記元のドメインから前記マッピングされたドメインに変換することは、
前記事前定義された複数の順方向マッピングスケーリング係数を使用して、前記輝度成分の前記複数のインター予測サンプルを、前記元のドメインから前記マッピングされたドメインに変換することと、
前記輝度成分の、前記マッピングされたドメインにおける前記複数のインター予測サンプルを、前記事前定義された符号化ビット深度のダイナミックレンジにクリッピングすることと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記事前定義された順方向マッピング精度が11ビットである、請求項1に記載の方法。
- コンピューティングデバイスであって、
1つまたは複数のプロセッサと、
前記1つまたは複数のプロセッサに結合された非一時的記憶装置と、
前記1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスに請求項1から3のいずれか一項に記載の方法を実行させる、前記非一時的記憶装置に格納された複数のプログラムと、
を含む、コンピューティングデバイス。 - 1つまたは複数のプロセッサを有するコンピューティングデバイスによって実行される複数のプログラムを格納する非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記複数のプログラムは、前記1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスに請求項1から3のいずれか一項に記載の方法を実行させる、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- プロセッサによって実行されると、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法を実行する命令を有するコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶されたコンピュータプログラム。
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