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JP2021002780A - 動画像復号装置および動画像符号化装置 - Google Patents

動画像復号装置および動画像符号化装置 Download PDF

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JP2021002780A JP2019115850A JP2019115850A JP2021002780A JP 2021002780 A JP2021002780 A JP 2021002780A JP 2019115850 A JP2019115850 A JP 2019115850A JP 2019115850 A JP2019115850 A JP 2019115850A JP 2021002780 A JP2021002780 A JP 2021002780A
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中條 健
Takeshi Nakajo
健 中條
瑛一 佐々木
Eiichi Sasaki
瑛一 佐々木
知宏 猪飼
Tomohiro Igai
知宏 猪飼
友子 青野
Tomoko Aono
友子 青野
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Sharp Corp
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Abstract

【課題】復号画像に対して逆マップング処理及びマッピング処理を行う手法は、明るさや色が時間的に大きく変動するフェードシーケンスにおいて、符号化効率が低下するという問題があった。【解決手段】動画像復号装置は、時間的な明るさや色の変化を予測する重み予測を有するインター予測画像生成部と、予測画像信号を特定の領域毎に画素値のマッピング処理を行うマッピング処理部を有し、残差信号に加算した復号画像に、前記マッピング処理の逆処理を行う逆マッピング処理を行う逆マッピング処理部を有し、前記インター予測画像生成部において、重み予測が選択されている場合には、前記マッピング処理部は前記マッピング処理を行わず、かつ前記逆マッピング処理部は前記逆マッピング処理を行わない。【選択図】図13

Description

本発明の実施形態は、動画像復号装置および動画像符号化装置に関する。
動画像を効率的に伝送または記録するために、動画像を符号化することによって符号化データを生成する動画像符号化装置、および、当該符号化データを復号することによって復号画像を生成する動画像復号装置が用いられている。
具体的な動画像符号化方式としては、例えば、H.264/AVCやHEVC(High-Efficiency Video Coding)方式などが挙げられる。
このような動画像符号化方式においては、動画像を構成する画像(ピクチャ)は、画像を分割することにより得られるスライス、スライスを分割することにより得られる符号化ツリーユニット(CTU:Coding Tree Unit)、符号化ツリーユニットを分割することで得られる符号化単位(符号化ユニット(Coding Unit:CU)と呼ばれることもある)、及び、符号化単位を分割することより得られる変換ユニット(TU:Transform Unit)からなる階層構造により管理され、CU毎に符号化/復号される。
また、このような動画像符号化方式においては、通常、入力画像を符号化/復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像(原画像)から減算して得られる予測誤差(「差分画像」または「残差画像」と呼ぶこともある)が符号化される。予測画像の生成方法としては、画面間予測(インター予測)、および、画面内予測(イントラ予測)が挙げられる。
また、近年の動画像符号化及び復号の技術として非特許文献1が挙げられる。非特許文献1では、LMCS(Luma Mapping and Chroma Scaling)と呼ばれる復号画像に対して逆マップング処理及びマッピング処理を行うことにより、予測残差信号をより効率的に符号化及び復号する技術が導入されている。
"Versatile Video Coding (Draft 4)", JVET-M1001, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 2019
非特許文献1の復号画像に対して逆マップング処理及びマッピング処理を行うLMCSは、明るさや色が時間的に大きく変動するフェードシーケンスにおいて、符号化効率が低下するという問題があった。
本発明の一態様に係る動画像復号装置は、
時間的な明るさや色の変化を予測する重み予測を有するインター予測画像部と、
予測画像信号を特定の領域毎に画素値のマッピング処理を行うマッピング処理部を有し、
残差信号に加算した復号画像に、前記マッピング処理の逆処理を行う逆マッピング処理を行う逆マッピング処理部を有し、
前記インター予測画像生成部において、重み予測が選択されている場合には、前記マッピング処理部はマッピング処理を行わず、かつ前記逆マッピング処理部は前記逆マッピング処理を行わないことを特徴とする。
本発明の一態様に係る動画像符号化装置は、
時間的な明るさや色の変化を予測する重み予測を有するインター予測画像生成部と、
入力画像信号を特定の領域毎に画素値のマッピング処理を行う第1のマッピング処理部を有し、
予測画像信号を特定の領域毎に画素値のマッピング処理を行う第2のマッピング処理部を有し、
残差信号に加算した復号画像に、前記マッピング処理の逆処理を行う逆マッピング処理を行う逆マッピング処理部を有し、
前記インター予測画像生成部において、重み予測が選択されている場合には、前記第1マッピング処理部及び前記第2マッピング処理部は前記マッピング処理を行わず、かつ前記逆マッピング処理部は前記逆マッピング処理を行わないことを特徴とする。
以上の構成によれば、上記問題の何れかの解決を図ることができる。
本実施形態に係る画像伝送システムの構成を示す概略図である。 本実施形態に係る動画像符号化装置を搭載した送信装置、および、動画像復号装置を搭載した受信装置の構成について示した図である。PROD_Aは動画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、PROD_Bは動画像復号装置を搭載した受信装置を示している。 本実施形態に係る動画像符号化装置を搭載した記録装置、および、動画像復号装置を搭載した再生装置の構成について示した図である。PROD_Cは動画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、PROD_Dは動画像復号装置を搭載した再生装置を示している。 符号化ストリームのデータの階層構造を示す図である。 CTUの分割例を示す図である。 動画像復号装置の構成を示す概略図である。 インター予測画像生成部の構成を示す概略図である。 動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 適応パラメータセットAPSのシンタックス表の構成例を示す図である。 スライスヘッダのシンタックス表の構成例を示す図である。 LMCSデータのシンタックス表の構成例を示す図である。 APSパラメータタイプコード及びAPSパラメータのタイプを示す図である。 スライスヘッダのシンタックス表の別の構成例を示す図である。 ピクチャパラメータセットPPSの重み予測のフラグの構成例を示す図である。
(第1の実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像伝送システム1の構成を示す概略図である。
画像伝送システム1は、符号化対象画像を符号化した符号化ストリームを伝送し、伝送された符号化ストリームを復号し画像を表示するシステムである。画像伝送システム1は、動画像符号化装置(画像符号化装置)11、ネットワーク21、動画像復号装置(画像復号装置)31、及び動画像表示装置(画像表示装置)41を含んで構成される。
動画像符号化装置11には画像Tが入力される。
ネットワーク21は、動画像符号化装置11が生成した符号化ストリームTeを動画像復号装置31に伝送する。ネットワーク21は、インターネット(Internet)、広域ネットワーク(WAN:Wide Area Network)、小規模ネットワーク(LAN:Local Area Network)またはこれらの組み合わせである。ネットワーク21は、必ずしも双方向の通信網に限らず、地上デジタル放送、衛星放送等の放送波を伝送する一方向の通信網であっても良い。また、ネットワーク21は、DVD(Digital Versatile Disc:登録商標)、BD(Blue-ray Disc:登録商標)等の符号化ストリームTeを記録した記憶媒体で代替されても良い。
動画像復号装置31は、ネットワーク21が伝送した符号化ストリームTeのそれぞれを復号し、復号した1または複数の復号画像Tdを生成する。
動画像表示装置41は、動画像復号装置31が生成した1または複数の復号画像Tdの全部または一部を表示する。動画像表示装置41は、例えば、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro-luminescence)ディスプレイ等の表示デバイスを備える。ディスプレイの形態としては、据え置き、モバイル、HMD等が挙げられる。また、動画像復号装置31が高い処理能力を有する場合には、画質の高い画像を表示し、より低い処理能力しか有しない場合には、高い処理能力、表示能力を必要としない画像を表示する。
<演算子>
本明細書で用いる演算子を以下に記載する。
>>は右ビットシフト、<<は左ビットシフト、&はビットワイズAND、|はビットワイズOR、|=はOR代入演算子であり、||は論理和を示す。
x?y:zは、xが真(0以外)の場合にy、xが偽(0)の場合にzをとる3項演算子である。
Clip3(a,b,c)は、cをa以上b以下の値にクリップする関数であり、c<aの場合にはaを返し、c>bの場合にはbを返し、その他の場合にはcを返す関数である(ただし、a<=b)。
abs(a)はaの絶対値を返す関数である。
Int(a)はaの整数値を返す関数である。
floor(a)はa以下の最大の整数を返す関数である。
ceil(a)はa以上の最小の整数を返す関数である。
a/dはdによるaの除算(小数点以下切り捨て)を表す。
a^bは、aのb乗を表す。
sign(a)はaの符号(sign)を返す関数である。sign(a) = a>0? 1 : a==0? 0 : -1
log2(a)はaの底を2とする対数を返す関数である。
Max(a, b)は、a>=bの時、a、a<bの時bを返す関数である。
Min(a, b)は、a<=bの時、a、a>bの時bを返す関数である。
Round(a)はaの丸め値を返す関数である。Round(a) = sign(a)*floor(abs(a)+0.5)。
<符号化ストリームTeの構造>
本実施形態に係る動画像符号化装置11および動画像復号装置31の詳細な説明に先立って、動画像符号化装置11によって生成され、動画像復号装置31によって復号される符号化ストリームTeのデータ構造について説明する。
図4は、符号化ストリームTeにおけるデータの階層構造を示す図である。符号化ストリームTeは、例示的に、シーケンス、およびシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。図4には、それぞれ、シーケンスSEQを既定する符号化ビデオシーケンス、ピクチャPICTを規定する符号化ピクチャ、スライスSを規定する符号化スライス、スライスデータを規定する符号化スライスデータ、符号化スライスデータに含まれる符号化ツリーユニット、符号化ツリーユニットに含まれる符号化ユニットを示す図が示されている。
(符号化ビデオシーケンス)
符号化ビデオシーケンスでは、処理対象のシーケンスSEQを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。シーケンスSEQは、図4の符号化ビデオシーケンスに示すように、ビデオパラメータセット(Video Parameter Set)、シーケンスパラメータセットSPS(Sequence Parameter Set)、ピクチャパラメータセットPPS(Picture Parameter Set)、ピクチャPICT、及び、付加拡張情報SEI(Supplemental Enhancement Information)を含んでいる。
ビデオパラメータセットVPSは、複数のレイヤから構成されている動画像において、複数の動画像に共通する符号化パラメータの集合および動画像に含まれる複数のレイヤおよび個々のレイヤに関連する符号化パラメータの集合が規定されている。
シーケンスパラメータセットSPSでは、対象シーケンスを復号するために動画像復号装置31が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの幅や高さが規定される。なお、SPSは複数存在してもよい。その場合、PPSから複数のSPSの何れかを選択する。
シーケンスパラメータセットには、LMCS処理を符号化ビデオシーケンスCVS(coded video sequence)においてイネーブル(enable)とする否かを示すフラグsps_lmcs_enabled_flagが含まれる。
ここで、LMCS(Luma Mapping and Chroma Scaling)とは、後述するように、復号画像に対して逆マップング処理及びマッピング処理を行うことにより、特定の領域ごとに画素値を変換する処理のことである。これにより、効率的に残差信号を符号化、復号することができる。
slice_lmcs_enabled_flag=1は、対象スライスに対してLMCS処理を適用することを示す。slice_lmcs_enabled_flag=0は、対象スライスに対してLMCS処理を適用しないことを示す。slice_lmcs_enabled_flagが存在しないとき、slice_lmcs_enabled_flagは0であると推定される。
図9は、適応パラメータセットAPS(Adaptive Parameter Set)のシンタックス表の構成例を示す図である。APSはALFあるいはLMCSで参照するパラメータを通知するパラメータセットであり、adaptation_parameter_set_idによって識別される。LMCSで参照されるパラメータを図11に示す。
図10は、スライスヘッダのシンタックス表の構成例を示す図である。sps_lmcs_enabled_flag=1は、LMCS処理をCVSにおいて有効であることを示す。sps_lmcs_enabled_flag=0は、LMCS処理をCVSにおいて有効でないことを示す。
slice_lmcs_aps_idは、スライスが参照するLMCS APSのadaptation_parameter_set_idを示す。
slice_chroma_residual_scale_flag=1は、対象スライスに対して色差残差スケーリングを適用することを示す。slice_chroma_residual_scale_flag=0は、対象スライスに対して色差残差スケーリングを適用しないことを示す。slice_chroma_residual_scale_flagが存在しないとき、slice_chroma_residual_scale_flagは0であると推定される。
図11は、LMCSデータのシンタックス表の構成例を示す図である。
lmcs_min_bin_idxは、LMCS処理において用いられる最小インデックスを示す。lmcs_min_bin_idxの値は0〜15の範囲である。
lmcs_delta_max_bin_idxは、15と、LMCS処理において用いられる最大インデックスLmcsMaxBinIdxとの間の差分値を示す。lmcs_delta_max_bin_idxの値は、0〜15の範囲である。LmcsMaxBinIdxの値は、15-lmcs_delta_max_bin_idxと等しいものとする。LmcsMaxBinIdxの値は、lmcs_min_bin_idx以上である。
lmcs_delta_abs_cw[i]、lmcs_delta_sign_cw_flag[i]は、後述するテーブルlmcsCW[]、InputPivot[]、LmcsPivot[]、ScaleCoeff[]、InvScaleCoeff[]、ChromaScaleCoeff[]を導出するためのパラメータであり、lmcs_min_bin_idxからLmcsMaxBinIdxまでに各インデックスに対し通知される。
図13は、スライスヘッダのシンタックス表の別の構成例を示す図である。sps_lmcs_enabled_flag=1(TURE)は、LMCS処理がCVSにおいて有効であることを示す。sps_lmcs_enabled_flag=0は、LMCS処理がCVSにおいて有効でないことを示す。LMCSには、明るさや色が時間的に大きく変動するフェードシーケンスにおいて、符号化効率が低下するという問題があった。この課題を解決するために、本実施の形態では、図X5で示されるようなPPSに存在するPスライスでの重み予測の適用を示すフラグ(weighted_pred_flag)及びBスライスでの重み予測の適用を示すフラグ(weighted_bipred_flag)を用いる。そして、明るさや色が時間的に大きく変動するフェードシーケンスの場合は、LMCSを使わずに、重み予測を使い、そうでない場合に、LMCSを用いることで、この課題を解決する。そのために、Pスライスでweighted_pred_flagが1(TRUE)の場合、または、Bスライスでweighted_bipred_flagが1(TRUE)の場合、のいずれの場合でもない場合、且つ、sps_lmcs_enabled_flagが1(TRUE)の場合に、LMCS処理のパラメータを符号化、復号する。具体的には、以下の条件式を満たす場合にslice_lmcs_enabled_idを符号化、復号し、それ以外の場合はslice_lmcs_enabled_idを0にセットする。
if( sps_lmcs_enabled_flag && !(( weighted_pred_flag && slice_type = = P ) | | ( weighted_bipred_flag && slice_type = = B )))
また、LMCS処理のパラメータとは、具体的には、slice_lmcs_enabled_flag、slice_lmcs_aps_id、slice_chroma_residual_scale_flag等を指す。
条件式の別の実施の形態としては下式としてもよい。
if( sps_lmcs_enabled_flag && !( weighted_pred_flag || weighted_bipred_flag ))
つまり、重み予測を選択されていない場合、且つ、sps_lmcs_enabled_flagが1(TRUE)の場合に、LMCS処理のパラメータを符号化、復号する。上記の条件との違いは、もし、当該スライスがIスライスでも、weighted_pred_flagが1(TRUE)或いは、weighted_bipred_flagが1(TRUE)の場合は、LMCS処理のパラメータが符号化、復号されない。
(テーブルの導出)
LMCSのAPSで通知された情報を用いて、テーブルInputPivot[i]、LmcsPivot[i](i=0..16)、ScaleCoeff[i]、InvScaleCoeff[i]、ChromaScaleCoeff[i](i=0..15)を以下の手順で導出する。
1) OrgCW = (1<<BitDepthY)/16
ここでBitDepthYは輝度の画素深度(ビット長)である。
2) APSで通知されたlmcs_min_bin_idx、lmcs_delta_max_bin_idx、lmcs_delta_sign_cw_flag[]、lmcs_delta_abs_cw[]を用いてlmcsDeltaCW[i](i=lmcs_min_bin_idx..LmcsMaxBinIdx)を導出する。
LmcsMaxBinId=15-lmcs_delta_max_bin_idx
lmcsDeltaCW[i] = (1-2*lmcs_delta_sign_cw_flag[i])*lmcs_delta_abs_cw[i]
3) lmcsCW[i](i=0..15)を導出する。まずlmcsCW[i]に0を設定する。次にi=lmcs_min_bin_idx..LmcsMaxBinIdxに対するlmcsCW[i]を以下のように導出する。
lmcsCW[i] = OrgCW+lmcsDeltaCW[i]
4) テーブルInputPivot[i](i=0..16)を導出する。
InputPivot[i] = i*OrgCW
5) テーブルLmcsPivot[i](i=0..16)、ScaleCoeff[i]、InvScaleCoeff[i](i=0..15)を以下のように導出する。
LmcsPivot[0] = 0
for(i=0; i<=15; i++) {
LmcsPivot[i+1] = LmcsPivot[i]+lmcsCW[i]
ScaleCoeff[i] = (lmcsCW[i]*(1<<11)+(1<<(Log2(OrgCW)-1)))>>(Log2(OrgCW))
if (lmcsCW[i]==0)
InvScaleCoeff[i] = 0
else
InvScaleCoeff[i] = OrgCW*(1<<11)/lmcsCW[i]
}
6) テーブルChromaScaleCoeff[i](i=0..15)を以下のように導出する。
if (lmcsCW[i]==0)
ChromaScaleCoeff[i] = (1<<11)
else
ChromaScaleCoeff[i] = InvScaleCoeff[i]
図12は、APSパラメータタイプコード及びAPSパラメータのタイプを示す図である。図X4に示すように、aps_params_type=1のとき、aps_params_typeはLMCS_APSに設定され、APSパラメータのタイプはLMCSパラメータに設定される。
ピクチャパラメータセットPPSでは、対象シーケンス内の各ピクチャを復号するために動画像復号装置31が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの復号に用いられる量子化幅の基準値(pic_init_qp_minus26)や、図14のように、Pスライスでの重み予測の適用を示すフラグ(weighted_pred_flag)及びBスライスでの重み予測の適用を示すフラグ(weighted_bipred_flag)が含まれる。なお、PPSは複数存在してもよい。その場合、対象シーケンス内の各ピクチャから複数のPPSの何れかを選択する。
(符号化ピクチャ)
符号化ピクチャでは、処理対象のピクチャPICTを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャPICTは、図4の符号化ピクチャに示すように、スライス0〜スライスNS-1を含む(NSはピクチャPICTに含まれるスライスの総数)。
なお、以下、スライス0〜スライスNS-1のそれぞれを区別する必要が無い場合、符号の添え字を省略して記述することがある。また、以下に説明する符号化ストリームTeに含まれるデータであって、添え字を付している他のデータについても同様である。
(符号化スライス)
符号化スライスでは、処理対象のスライスSを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。スライスは、図4の符号化スライスに示すように、スライスヘッダ、および、スライスデータを含んでいる。
スライスヘッダには、対象スライスの復号方法を決定するために動画像復号装置31が参照する符号化パラメータ群が含まれる。スライスタイプを指定するスライスタイプ指定情報(slice_type)は、スライスヘッダに含まれる符号化パラメータの一例である。
スライスタイプ指定情報により指定可能なスライスタイプとしては、(1)符号化の際にイントラ予測のみを用いるIスライス、(2)符号化の際に単方向予測、または、イントラ予測を用いるPスライス、(3)符号化の際に単方向予測、双方向予測、または、イントラ予測を用いるBスライスなどが挙げられる。なお、インター予測は、単予測、双予測に限定されず、より多くの参照ピクチャを用いて予測画像を生成してもよい。以下、P、Bスライスと呼ぶ場合には、インター予測を用いることができるブロックを含むスライスを指す。
なお、スライスヘッダは、ピクチャパラメータセットPPSへの参照(pic_parameter_set_id)を含んでいても良い。
(符号化スライスデータ)
符号化スライスデータでは、処理対象のスライスデータを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。スライスデータは、図4の符号化スライスヘッダに示すように、CTUを含んでいる。CTUは、スライスを構成する固定サイズ(例えば64x64)のブロックであり、最大符号化単位(LCU:Largest Coding Unit)と呼ぶこともある。
(符号化ツリーユニット)
図4の符号化ツリーユニットには、処理対象のCTUを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。CTUは、再帰的な4分木分割(QT(Quad Tree)分割)、2分木分割(BT(Binary Tree)分割)あるいは3分木分割(TT(Ternary Tree)分割)により符号化処理の基本的な単位である符号化ユニットCUに分割される。BT分割とTT分割を合わせてマルチツリー分割(MT(Multi Tree)分割)と呼ぶ。再帰的な4分木分割により得られる木構造のノードのことを符号化ノード(Coding Node)と称する。4分木、2分木、及び3分木の中間ノードは、符号化ノードであり、CTU自身も最上位の符号化ノードとして規定される。
CTは、CT情報として、QT分割を行うか否かを示すQT分割フラグ(qt_split_cu_flag)、MT分割の有無を示すMT分割フラグ(mtt_split_cu_flag)、MT分割の分割方向を示すMT分割方向(mtt_split_cu_vertical_flag)、MT分割の分割タイプを示すMT分割タイプ(mtt_split_cu_binary_flag)を含む。qt_split_cu_flag、mtt_split_cu_vertical_flag、mtt_split_cu_binary_flagは符号化ノード毎に伝送される。
図5は、CTUの分割例を示す図である。qt_split_cu_flagが1の場合、符号化ノードは4つの符号化ノードに分割される(図5のQT)。
qt_split_cu_flagが0の時、mtt_split_cu_flagが0の場合に符号化ノードは分割されず1つのCUをノードとして持つ(図5の分割なし)。CUは符号化ノードの末端ノードであり、これ以上分割されない。CUは、符号化処理の基本的な単位となる。
mtt_split_cu_flagが1の場合に符号化ノードは以下のようにMT分割される。mtt_split_cu_vertical_flagが0、かつmtt_split_cu_binary_flagが1の場合に符号化ノードは2つの符号化ノードに水平分割され(図5のBT(水平分割))、mtt_split_cu_vertical_flagが1、かつmtt_split_cu_binary_flagが1の場合に符号化ノードは2つの符号化ノードに垂直分割される(図5のBT(垂直分割))。また、mtt_split_cu_vertical_flagが0、かつmtt_split_cu_binary_flagが0の場合に符号化ノードは3つの符号化ノードに水平分割され(図5のTT(水平分割))、mtt_split_cu_vertical_flagが1、かつmtt_split_cu_binary_flagが0の場合に符号化ノードは3つの符号化ノードに垂直分割される(図5のTT(垂直分割))。これらを図5のCT情報に示す。
また、CTUのサイズが64x64画素の場合には、CUのサイズは、64x64画素、64x32画素、32x64画素、32x32画素、64x16画素、16x64画素、32x16画素、16x32画素、16x16画素、64x8画素、8x64画素、32x8画素、8x32画素、16x8画素、8x16画素、8x8画素、64x4画素、4x64画素、32x4画素、4x32画素、16x4画素、4x16画素、8x4画素、4x8画素、及び、4x4画素の何れかをとり得る。
(符号化ユニット)
図4の符号化ユニットに示すように、処理対象の符号化ユニットを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。具体的には、CUは、CUヘッダCUH、予測パラメータ、変換パラメータ、量子化変換係数等から構成される。CUヘッダでは予測モード等が規定される。
予測処理は、CU単位で行われる場合と、CUをさらに分割したサブCU単位で行われる場合がある。CUとサブCUのサイズが等しい場合には、CU中のサブCUは1つである。CUがサブCUのサイズよりも大きい場合、CUは、サブCUに分割される。たとえばCUが8x8、サブCUが4x4の場合、CUは水平2分割、垂直2分割からなる、4つのサブCUに分割される。
予測の種類(予測モード)は、イントラ予測と、インター予測の2つがある。イントラ予測は、同一ピクチャ内の予測であり、インター予測は、互いに異なるピクチャ間(例えば、表示時刻間)で行われる予測処理を指す。
変換・量子化処理はCU単位で行われるが、量子化変換係数は4x4等のサブブロック単位でエントロピー符号化してもよい。
(予測パラメータ)
予測画像は、ブロックに付随する予測パラメータによって導出される。予測パラメータには、イントラ予測とインター予測の予測パラメータがある。
以下、インター予測の予測パラメータについて説明する。インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1と、参照ピクチャインデックスrefIdxL0、refIdxL1と、動きベクトルmvL0、mvL1から構成される。predFlagL0、predFlagL1は、各々L0リスト、L1リストと呼ばれる参照ピクチャリストが用いられるか否かを示すフラグであり、値が1の場合に対応する参照ピクチャリストが用いられる。なお、本明細書中「XXであるか否かを示すフラグ」と記す場合、フラグが0以外(たとえば1)をXXである場合、0をXXではない場合とし、論理否定、論理積などでは1を真、0を偽と扱う(以下同様)。但し、実際の装置や方法では真値、偽値として他の値を用いることもできる。
(参照ピクチャリスト)
参照ピクチャリストは、参照ピクチャメモリ306に記憶された参照ピクチャからなるリストである。
(マージ予測とAMVP予測)
予測パラメータの復号(符号化)方法には、マージ予測(merge)モードとAMVP(Advanced Motion Vector Prediction、適応動きベクトル予測)モードがあり、merge_flagは、これらを識別するためのフラグである。マージ予測モードは、予測リスト利用フラグpredFlagLX(またはインター予測識別子inter_pred_idc)、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めずに、既に処理した近傍ブロックの予測パラメータから導出する用いるモードである。AMVPモードは、inter_pred_idc、refIdxLX、mvLXを符号化データに含めるモードである。なお、mvLXは、予測ベクトルmvpLXを識別する予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxと差分ベクトルmvdLX、動きベクトル精度モードamvr_modeとして符号化される。マージ予測モードの一形態として、スキップフラグskip_flagにより識別されるスキップモードがあってもよい。なお、スキップモードとは、マージモードと同様の方法で予測パラメータを導出して用いるモードであり、かつ、予測誤差(残差画像)を符号化データに含めないモードである。換言すれば、skip_flagが1の場合、対象CUに関して、当該skip_flagとmerge_idxなどのマージモードに関連するシンタックスのみを含み、動きベクトルなどは符号化データに含まれない。このため、対象CUに対して、skip_flagがスキップモードを適用することを示している場合、当該skip_flag以外の予測パラメータの復号は省略される。
(動きベクトル)
mvLXは、異なる2つのピクチャ上のブロック間のシフト量を示す。mvLXに関する予測ベクトル、差分ベクトルを、それぞれmvpLX、mvdLXと呼ぶ。
(inter_pred_idcとpredFlagLX)
inter_pred_idcは、参照ピクチャの種類および数を示す値であり、PRED_L0、PRED_L1、PRED_BIの何れかの値をとる。PRED_L0、PRED_L1は、各々L0リスト、L1リストで管理された1枚の参照ピクチャを用いる単予測を示す。PRED_BIはL0リストとL1リストで管理された2枚の参照ピクチャを用いる双予測BiPredを示す。
merge_idxは、処理が完了したブロックから導出される予測パラメータ候補(マージ候補)のうち、いずれの予測パラメータを対象ブロックの予測パラメータとして用いるかを示すインデックスである。
inter_pred_idcと、predFlagL0、predFlagL1の関係は以下のとおりであり、相互に変換可能である。
inter_pred_idc = (predFlagL1<<1)+predFlagL0
predFlagL0 = inter_pred_idc & 1
predFlagL1 = inter_pred_idc >> 1
(動画像復号装置の構成)
本実施形態に係る動画像復号装置31(図6)の構成について説明する。
動画像復号装置31は、エントロピー復号部301、パラメータ復号部(予測画像復号装置)302、ループフィルタ305、参照ピクチャメモリ306、予測パラメータメモリ307、インター予測画像生成部(予測画像生成装置)309、イントラ予測画像生成部310、逆量子化・逆変換部311、加算部312、逆マッピング処理部313、及びマッピング処理部314を含んで構成される。なお、後述の動画像符号化装置11に合わせ、動画像復号装置31にループフィルタ305が含まれない構成もある。
パラメータ復号部302は、さらに、図示しない、ヘッダ復号部3020、CT情報復号部3021、及びCU復号部3022(予測モード復号部)を備えており、CU復号部3022はさらにTU復号部3024を備えている。これらを総称して復号モジュールと呼んでもよい。ヘッダ復号部3020は、符号化データからVPS、SPS、PPSなどのパラメータセット情報、スライスヘッダ(スライス情報)を復号する。CT情報復号部3021は、符号化データからCTを復号する。CU復号部3022は符号化データからCUを復号する。TU復号部3024は、TUに予測誤差が含まれている場合に、符号化データからQP更新情報(量子化補正値)と量子化予測誤差(residual_coding)を復号する。
また、パラメータ復号部302は、図示しないインター予測パラメータ復号部(予測画像生成装置)303及びイントラ予測パラメータ復号部304を含んで構成される。図示しない予測画像生成部308は、インター予測画像生成部(予測画像生成装置)309及びイントラ予測画像生成部310を含んで構成される。
パラメータ復号部302は、図9に示すように、aps_params_type=LMCS_APSである場合にlmcsに関するデータのセットであるlmcs_dataを復号する。
パラメータ復号部302は、図10に示すように、sps_lmcs_enabled_flagを復号し、復号したsps_lmcs_enabled_flagが真である場合に、slice_lmcs_enabled_flagを更に復号する。パラメータ復号部302は、復号したslice_lmcs_enabled_flagが真である場合に、slice_lmcs_aps_idを更に復号する。パラメータ復号部302は、qtbtt_dual_tree_intra_flag及びslice_typeを復号し、qtbtt_dual_tree_intra_flag&&slice_type=Iが偽である場合に、slice_chroma_residual_scale_flagを更に復号する。つまり、パラメータ復号部302は、対象スライスがイントラ画像でない、または、DUAL TREEモードでない場合に、slice_chroma_residual_scale_flagを更に復号する。
(ピクチャ再構成処理)
加算部312は、以下のようにピクチャ再構成の処理を行う。
加算部312は、対象ブロック(例えばTU)毎に予測画像predSamples[i][j]と残差画像resSamples[i][j]を加算して再構成画像recSamples[xCurr+i][yCurr+i](i=0..nCurrSw-1,j=0..nCurrSh-1)を生成する。ここでnCurrSw、nCurrShはブロックの幅と高さである。(xCurr,yCurr)は対象ブロックの左上座標である。
slice_lmcs_enabled_flag=0(LMCSを適用しない)の場合、以下のように導出する。
recSamples[xCurr+i][yCurr+j]=Clip1C(predSamples[i][j]+resSamples[i][j])
それ以外の場合(slice_lmcs_enabled_flag!=0、LMCSを適用する)場合、以下のように導出する。
輝度成分に対しては以下を実施する。
対象ブロックの予測モードがイントラ予測(MODE_INTRA)、あるいはCIIP(MODE_INTERかつciip_flag=0)、あるいはIBC(MODE_IBC)の場合、
predMapSamples[i][j]=predSamples[i][j]
それ以外の場合、
idxY = predSamples[i][j]>>Log2(OrgCW)
PredMapSamples[i][j] = LmcsPivot[idxY]+(ScaleCoeff[idxY]*(predSamples[i][j]-InputPivot[idxY])+(1<<10))>>11
recSamples[xCurr+i][yCurr+j] = Clip1Y(PredMapSamples[i][j]+resSamples[i][j]])
色差成分に対しては以下を実施する。
slice_chroma_residual_scale_flag=0(色差残差スケーリングを適用しない)、または、nCurrSw*nCurrSh<=4(対象ブロックの面積が4以下)、または、tu_cbf_cb=0かつtu_cbf_cr=0(Cb、Crともに残差がない)場合、以下のように導出する。
recSamples[xCurr+i][yCurr+j] = Clip1C(predSamples[i][j]+resSamples[i][j])
それ以外の場合、以下の処理を実施する。
1.変数invAvgLumaは以下のように求める。
invAvgLuma = Clip1Y((ΣΣPredMapSamples[k][l]+nCurrSw*nCurrSh*((SubWidthC*SubHeightC)/2))/(nCurrSw*nCurrSh*SubWidthC*SubHeightC))
k=0からSubWidthC*nCurrSw-1までの和、l=0からSubHeightC*nCurrSh-1までの和である。SubWidthCとSubHeightは色差フォーマットに関するパラメータであり、4:2:0では2と2、4:2:2では2と1、4:4:4では1と1である。
2.invAvgLumaを「区分的関数インデックスの特定方法」に入力し、idxYInvを導出する。
3.変数varScaleは以下のように導出する。
varScale=ChromaScaleCoeff[idxYInv]
tu_cbf_cbとtu_cbf_crのいずれかが1である場合、以下のように導出する。
resSamples[i][j] = Clip3(-(1<<BitDepthC),(1<<BitDepthC)-1,resSamples[i][j])
recSamples[xCurr+i][yCurr+j]=ClipC(predSamples[i][j]+
Sign(resSamples[i][j])*((Abs(resSamples[i][j])*varScale+(1<<10))>>11))
そうでない場合、以下のように導出する。
recSamples[xCurr+i][yCurr+j]=ClipC(predSamples[i][j])
また、以降では処理の単位としてCTU、CUを使用した例を記載するが、この例に限らず、サブCU単位で処理をしてもよい。あるいはCTU、CU、をブロック、サブCUをサブブロックと読み替え、ブロックあるいはサブブロック単位の処理としてもよい。
エントロピー復号部301は、外部から入力された符号化ストリームTeに対してエントロピー復号を行って、個々の符号(シンタックス要素)を復号する。エントロピー復号部301は、復号した符号をパラメータ復号部302に出力する。どの符号を復号するかの制御は、パラメータ復号部302の指示に基づいて行われる。
(インター予測パラメータ復号部の構成)
インター予測パラメータ復号部303は、エントロピー復号部301から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ307に記憶された予測パラメータを参照してインター予測パラメータを復号する。また、インター予測パラメータ復号部303は、復号したインター予測パラメータを予測画像生成部308に出力し、予測パラメータメモリ307に記憶する。
(逆マッピング処理)
逆マッピング処理部313は、残差信号に加算した復号画像に、マッピング処理の逆処理を行う逆マッピング処理を行う。逆マッピング処理部313は、加算部312によって生成された復号画像lumaSampleを入力し、逆マッピング済みの輝度画像invLumaSampleを、以下の1〜3のステップを適用することによって導出する。なお、1〜3のステップはslice_lmcs_enabled_flag=1(LMCSを適用する)の場合に実施し、それ以外の場合はinvLumaSampleを以下で導出する。
invLumaSample = Clip1Y(invSample)
1.まず、逆マッピング処理部313は、LumaSampleを「区分的関数インデックスの特定方法」に入力し、idxYInvを導出する。
2.続いて、逆マッピング処理部313は、invSampleを、以下のように導出する。
invSample=InputPivot[idxYInv]+(InvScaleCoeff[idxYInv]*
(lumaSample-LmcsPivot[idxYInv])+(1<<10))>>11
3.続いて、逆マッピング処理部313は、invLumaSampleを、以下の処理によって導出する。
invLumaSample=Clip1Y(invSample)
(InputPivot、ScaleCoeff、InvScaleCoeffの導出処理)
また、逆マッピング処理部313は、上述したinvSampleの導出に用いるInputPivot、ScaleCoeff、InvScaleCoeffを、以下の処理を行うことによって導出する。
(区分的関数インデックスの特定方法)
入力lumaSampleが属するLmcsPivot上の区間idxYInvを導出する。
If (lumaSample<LmcsPivot[lmcs_min_bin_idx+1])
idxYInv=lmcs_min_bin_idx
else if (lumaSample>=LmcsPivot[LmcsMaxBinIdx])
idxYInv=LmcsMaxBinIdx
else {
for (idxYInv=lmcs_min_bin_idx; idxYInv<LmcsMaxBinIdx; idxYInv++){
if (lumaSample<LmcsPivot[idxYInv+1])
break
}
}
ループフィルタ305は、符号化ループ内に設けたフィルタで、ブロック歪やリンギング歪を除去し、画質を改善するフィルタである。ループフィルタ305は、加算部312が生成したCUの復号画像に逆マッピング処理を実施した画像に対し、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット(SAO)、適応ループフィルタ(ALF)等のフィルタを施す。
参照ピクチャメモリ306は、加算部312が生成したCUの復号画像、あるいはループフィルタをかけた後の復号画像を、対象ピクチャ及び対象CU毎に予め定めた位置に記憶する。
予測パラメータメモリ307は、復号対象のCTUあるいはCU毎に予め定めた位置に予測パラメータを記憶する。具体的には、予測パラメータメモリ307は、パラメータ復号部302が復号したパラメータ及びエントロピー復号部301が復号した予測モードpredMode等を記憶する。
予測画像生成部308には、predMode、予測パラメータ等が入力される。また、予測画像生成部308は、参照ピクチャメモリ306から参照ピクチャを読み出す。予測画像生成部308は、predModeが示す予測モードで、予測パラメータと読み出した参照ピクチャ(参照ピクチャブロック)を用いてブロックもしくはサブブロックの予測画像を生成する。ここで、参照ピクチャブロックとは、参照ピクチャ上の画素の集合(通常矩形であるのでブロックと呼ぶ)であり、予測画像を生成するために参照する領域である。
(インター予測画像生成部309)
インター予測画像生成部309は、時間的な明るさや色の変化を予測する重み予測を有する。predModeがインター予測モードを示す場合、インター予測画像生成部309は、インター予測パラメータ復号部303から入力されたインター予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてインター予測によりブロックもしくはサブブロックの予測画像を生成する。
図7は、本実施形態に係る予測画像生成部308に含まれるインター予測画像生成部309の構成を示す概略図である。インター予測画像生成部309は、動き補償部(予測画像生成装置)3091、合成部3095を含んで構成される。
(動き補償)
動き補償部3091(補間画像生成部3091)は、インター予測パラメータ復号部303から入力された、インター予測パラメータ(predFlagLX、refIdxLX、mvLX)に基づいて、参照ピクチャメモリ306から、refIdxLXで指定された参照ピクチャRefPicLXにおける、対象ブロックの位置を起点としてmvLXだけシフトした位置にあるブロックを読み出すことによって補間画像(動き補償画像)を生成する。ここで、mvLXの精度が整数精度でない場合には、動き補償フィルタと呼ばれる小数位置の画素を生成するためのフィルタを施して、動き補償画像を生成する。
動き補償部3091は、まず、予測ブロック内座標(x,y)に対応する整数位置(xInt,yInt)および位相(xFrac,yFrac)を以下の式で導出する。
xInt = xPb+(mvLX[0]>>(log2(MVPREC)))+x
xFrac = mvLX[0]&(MVPREC -1)
yInt = yPb+(mvLX[1]>>(log2(MVPREC)))+y
yFrac = mvLX[1]&(MVPREC -1)
ここで、(xPb,yPb)は、bW*bHサイズのブロックの左上座標、x=0…bW-1、y=0…bH-1であり、MVPRECは、動きベクトルmvLXの精度(1/MVPREC画素精度)を示す。例えばMVPREC=16。
動き補償部3091は、参照ピクチャrefImgに補間フィルタを用いて水平補間処理を行うことで、一時的画像temp[][]を導出する。以下のΣはk=0..NTAP-1のkに関する和、shift1は値のレンジを調整する正規化パラメータ、offset1=1<<(shift1-1)である。
temp[x][y] = (ΣmcFilter[xFrac][k]*refImg[xInt+k-NTAP/2+1][yInt]+offset1)>>shift1
続いて、動き補償部3091は、一時的画像temp[][]を垂直補間処理により、補間画像Pred[][]を導出する。以下のΣはk=0..NTAP-1のkに関する和、shift2は値のレンジを調整する正規化パラメータ、offset2=1<<(shift2-1)である。
Pred[x][y] = (ΣmcFilter[yFrac][k]*temp[x][y+k-NTAP/2+1]+offset2)>>shift2
以上の補間画像生成処理を、Interpolation(refImg,xPb,yPb,bW,bH,mvLX)で表してもよい。
(合成部)
合成部3095は、動き補償部3091から供給される補間画像、インター予測パラメータ復号部303から供給されるインター予測パラメータ、及び、イントラ予測画像生成部310から供給されるイントラ画像を参照して、予測画像を生成し、生成した予測画像を加算部312に供給する。
合成部3095は、Combined intra/inter合成部30951、Triangle合成部、BIO部を備えている。
(Combined intra/inter合成処理)
Combined intra/inter合成部30951は、イントラ予測画像predSamplesIntraとインター予測画像predSamplesInterを重み付け加算し、予測画像predSamplesCombを生成する。predSamplesIntraはイントラ予測画像生成部310、predSamplesInterはインター予測画像生成部309によって生成された予測画像である。
対象ブロックの左側隣接ブロックAおよび上側隣接ブロックBの利用可能性をavailableA、availableB、予測モードがイントラ予測か否かを示すフラグをisIntraCodedNeighbourA、isIntraCodedNeighbourBとする。イントラ予測画像とインター予測画像の重み係数wは以下のように導出される。
isIntraCodedNeighbourAとisIntraCodedNeighbourBがともに真(イントラ予測)の場合、w=3に設定する。
そうではなく、isIntraCodedNeighbourAとisIntraCodedNeighbourBがともに偽(インター予測)の場合、w=1に設定する。
そうではない場合(isIntraCodedNeighbourAとisIntraCodedNeighbourBの片方のみが真)、w=2に設定する。
次に、予測画像生成の対象が輝度であり、かつ、slice_lmcs_enabled_flag=1(LMCSが有効)ならば、Combined intra/inter合成部30951は、予測画像信号を特定の領域毎に画素値のマッピング処理を行うマッピング処理部314を用いて、インター予測画像predSamplesInterを以下のように修正する。
idxY = predSamplesInter[x][y]>>Log2(OrgCW)
predSamplesInter[x][y] = Clip1Y(LmcsPivot[idxY]+(ScaleCoeff[idxY]*(predSamplesInter[x][y]-InputPivot[idxY])+(1<<10))>>11)
OrgCW、LmcsPivot[]、ScaleCoeff[]、InputPivot[]はLMCSで導出したテーブルである。
Combined intra/inter合成処理部30951は、predSamplesIntraとマッピング処理部314で修正したpreSamplesInterを用いて、predSamplesCombを以下のように生成する。
predSamplesComb[x][y] = (w*predSamplesIntra[x][y]+(4-w)*predSamplesInter[x][y]+2)>>2)
Combined intra/inter合成部30951はpredSamplesCombを加算部に出力する。
(Triangle合成処理)
Triangle合成部30952は、Triangle予測を用いた予測画像を生成する。
(BIO処理)
BIO部30954は、BIO(Bi-directional optical flow;双予測勾配変化)処理を行うことによって、予測画像を生成する。
(重み予測)
重み予測は、PPSで、Pスライスでの重み予測の適用を示すフラグ(weighted_pred_flag)または、Bスライスでの重み予測の適用を示すフラグ(weighted_bipred_flag)が1(TRUE)になっている場合に動作する。
重み予測では、動き補償画像PredLXに重み係数を乗算することによりブロックの予測画像を生成する。予測リスト利用フラグの一方(predFlagL0もしくはpredFlagL1)が1(単予測)、かつ、重み予測を用いない場合、動き補償画像PredLX(LXはL0もしくはL1)を画素ビット数bitDepthに合わせる以下の式の処理を行う。
Pred[x][y] = Clip3(0,(1<<bitDepth)-1,(PredLX[x][y]+offset1)>>shift1)
ここで、shift1=14-bitDepth、offset1=1<<(shift1-1)である。
また、参照リスト利用フラグの両者(predFlagL0とpredFlagL1)が1(双予測BiPred)、かつ、重み予測を用いない場合、動き補償画像PredL0、PredL1を平均し画素ビット数に合わせる以下の式の処理を行う。
Pred[x][y] = Clip3(0,(1<<bitDepth)-1,(PredL0[x][y]+PredL1[x][y]+offset2)>>shift2)
ここで、shift2=15-bitDepth、offset2=1<<(shift2-1)である。
さらに、単予測、かつ、重み予測を行う場合、合成部3095は重み予測係数w0とオフセットo0を符号化データから導出し、以下の式の処理を行う。
Pred[x][y] = Clip3(0,(1<<bitDepth)-1,((PredLX[x][y]*w0+2^(log2WD-1))>>log2WD)+o0)
ここで、log2WDは所定のシフト量を示す変数である。
さらに、双予測BiPred、かつ、重み予測を行う場合、合成部3095は重み予測係数w0、w1、o0、o1を符号化データから導出し、以下の式の処理を行う。
Pred[x][y] = Clip3(0,(1<<bitDepth)-1,(PredL0[x][y]*w0+PredL1[x][y]*w1+((o0+o1+1)<<log2WD))>>(log2WD+1))
そして、生成したブロックの予測画像を加算部312に出力する。
逆量子化・逆変換部311は、エントロピー復号部301から入力された量子化変換係数を逆量子化して変換係数を求める。この量子化変換係数は、符号化処理において、予測誤差に対してDCT(Discrete Cosine Transform、離散コサイン変換)、DST(Discrete Sine Transform、離散サイン変換)、等の周波数変換を行い量子化して得られる係数である。逆量子化・逆変換部311は、求めた変換係数について逆DCT、逆DST等の逆周波数変換を行い、予測誤差を算出する。逆量子化・逆変換部311は予測誤差を加算部312に出力する。
加算部312は、予測画像生成部308から入力されたブロックの予測画像と逆量子化・逆変換部311から入力された予測誤差を画素毎に加算して、ブロックの復号画像を生成する。加算部312はブロックの復号画像を参照ピクチャメモリ306に記憶し、また、ループフィルタ305に出力する。
slice_lmcs_enabled_flagの値に依存するとき、以下のように求める。
−slice_lmcs_enabled_flagが0である場合、位置(xCurr,yCurr)で再構成した予測画像recSamplesの(nCurrSw)x(nCurrSh)ブロックは、i=0..nCurrSw-1,j=0..nCurrSh-1に対して以下のように導出する。
recSamples[xCurr+i][yCurr+j]=clipCidx1(predSamples[i][j]+resSamples[i][j])
−そうでない(slice_lmcs_enabled_flagが1である)場合、以下のように求める。
−cIdxが0である場合、以下のように求める。
−輝度の予測画像のマッピング処理を有するピクチャ再構成は、入力として、輝度位置(xCurr,yCurr)、ブロック幅nCurrSw及び高さnCurrSh、予測した輝度の予測画像アレイpredSamples、及び残差輝度の予測画像アレイresSamplesで呼び出し、出力は再構成した輝度の予測画像アレイrecSamplesである。
−輝度の予測画像の逆マッピング処理を有するピクチャ再構成は、入力として再構成した輝度の予測画像アレイrecSamplesで呼び出し、出力は変更した再構成した輝度の予測画像アレイrecSamplesである。
−そうでない(cIdxが0より大きい)場合、色差の予測画像の輝度依存色差残差スケーリング処理を有するピクチャ再構成は、入力として、色差位置(xCurr,yCurr)、変換ブロック幅nCurrSw及び高さnCurrSh、予測した色差の予測画像アレイpredSamples、及び残差色差の予測画像アレイresSamplesで呼び出し、出力は再構成した色差の予測画像アレイrecSamplesである。
動画像復号装置31は、インター予測画像生成部309において、重み予測が選択されている場合には、マッピング処理部314はマッピング処理を行なわず、かつ逆マッピング処理部313は逆マッピング処理を行わない。また、動画像復号装置31は、インター予測画像生成部309において、重み予測が選択されている場合には、マッピング処理及び逆マッピング処理に関するパラメータ情報を復号しない。
[輝度の予測画像のマッピング処理を有するピクチャ再構成]
本処理への入力は以下の通りである。
−対象ピクチャの左上予測画像に比例する対象ブロックの左上予測画像の位置(xCurr,yCurr)、
−ブロック幅を示す変数nCurrSw、
−ブロック高さを示す変数nCurrSh、
−対象ブロックの輝度の予測画像を示す(nCurrSw)x(nCurrSh)アレイpredSamples、
−対象ブロックの輝度残差予測画像を示す(nCurrSw)x(nCurrSh)アレイresSamples。
本処理の出力は以下の通りである。
−再構成した輝度ピクチャ予測画像アレイrecSamples
マッピングした輝度の予測画像PredMapSamplesの(nCurrSw)x(nCurrSh)アレイは、輝度依存色差予測画像の色差残差スケーリング処理を有するピクチャ再構成において用いられ、以下のように導出する。
−以下の条件の一つが正しい場合、i=0..nCurrSw-1,j=0..nCurrSh-1に対して、PredMapSamples[i][j]は、predSamples[i][j]と等しいものとする。
−CuPredMode[xCurr][yCurr]はMODE_INTRAと等しい。
−CuPredMode[xCurr][yCurr]はMODE_IBCと等しい。
−CuPredMode[xCurr][yCurr]はMODE_INTERと等しく、ciip_flag[xCurr][yCurr]は1である。
−そうでない(CuPredMode[xCurr][yCurr]がMODE_INTERと等しく、かつciip_flag[xCurr][yCurr]が0である)場合、以下のように求める。
idxY=predSamples[i][j]>>Log2(OrgCW)
PredMapSamples[i][j]=LmcsPivot[idxY]
+(ScaleCoeff[idxY]*(predSamples[i][j]-InputPivot[idxY])+(1<<13))>>14
with i=0..nCurrSw-1,j=0..nCurrSh-1
再構成した輝度ピクチャ予測画像recSamplesは以下のように導出する。
recSamples[xCurr+i][yCurr+j]=Clip1Y(PredMapSamples[i][j]+resSamples[i][j]])
with i=0..nCurrSw-1,j=0..nCurrSh-1
[輝度の予測画像の逆マッピング処理を有するピクチャ再構成]
本処理への入力は、再構成したピクチャ輝度の予測画像アレイSLである。
本処理の出力は、変更した再構成したピクチャ輝度の予測画像アレイSLである。
x=0..pic_width_in_luma_samples-1,y=0..pic_height_in_luma_samples-1を有する輝度の予測画像SL[x][y]の逆マッピング処理は、入力としてSL[x][y]で呼び出し、出力は変更した輝度の予測画像SL[x][y]である。
(動画像符号化装置の構成)
次に、本実施形態に係る動画像符号化装置11の構成について説明する。図8は、本実施形態に係る動画像符号化装置11の構成を示すブロック図である。動画像符号化装置11は、減算部102、変換・量子化部103、逆量子化・逆変換部105、加算部106、ループフィルタ107、予測パラメータメモリ(予測パラメータ記憶部、フレームメモリ)108、参照ピクチャメモリ(参照画像記憶部、フレームメモリ)109、符号化パラメータ決定部110、パラメータ符号化部111、エントロピー符号化部104、インター予測画像生成部114、イントラ予測画像生成部115、第1マッピング処理部116、第2マッピング処理部117、及び逆マッピング処理部118を含んで構成される。
図示しない予測画像生成部101は、インター予測画像生成部114及びイントラ予測画像生成部115を含んで構成される。予測画像生成部101は画像Tの各ピクチャを分割した領域であるCU毎に予測画像を生成する。予測画像生成部101は既に説明した予測画像生成部308と同じ動作であり、説明を省略する。
第1マッピング処理部116は、画像Tに対し、マッピング処理を行う。第1マッピング処理部116は動画像復号装置31のマッピング処理部314と同様の処理を実施する。第1マッピング処理部116は、入力画像信号を特定の領域毎に画素値のマッピング処理を行う。
減算部102は、第2マッピング処理部117及びイントラ予測画像生成部115から入力されたブロックの予測画像の画素値を、画像Tの画素値から減算して予測誤差を生成する。減算部102は予測誤差を変換・量子化部103に出力する。
変換・量子化部103は、減算部102から入力された予測誤差に対し、周波数変換によって変換係数を算出し、量子化によって量子化変換係数を導出する。変換・量子化部103は、量子化変換係数をエントロピー符号化部104及び逆量子化・逆変換部105に出力する。
逆量子化・逆変換部105は、動画像復号装置31における逆量子化・逆変換部311(図6)と同じであり、説明を省略する。算出した予測誤差は加算部106に出力される。
エントロピー符号化部104には、変換・量子化部103から量子化変換係数が入力され、パラメータ符号化部111から符号化パラメータが入力される。エントロピー符号化部104は、分割情報、予測パラメータ、量子化変換係数等をエントロピー符号化して符号化ストリームTeを生成し、出力する。
パラメータ符号化部111は、図示しないヘッダ符号化部1110、CT情報符号化部1111、CU符号化部1112(予測モード符号化部)、およびインター予測パラメータ符号化部112とイントラ予測パラメータ符号化部113を備えている。CU符号化部1112はさらにTU符号化部1114を備えている。
以下、各モジュールの概略動作を説明する。パラメータ符号化部111はヘッダ情報、分割情報、予測情報、量子化変換係数等のパラメータの符号化処理を行う。
CT情報符号化部1111は、符号化データからQT、MT(BT、TT)分割情報等を符号化する。
CU符号化部1112はCU情報、予測情報、TU分割フラグ、CU残差フラグcbf_cb、cbf_cr、cbf_luma等を符号化する。
TU符号化部1114は、TUに予測誤差が含まれている場合に、QP更新情報(量子化補正値)と量子化予測誤差(residual_coding)を符号化する。
CT情報符号化部1111、CU符号化部1112は、インター予測パラメータ、イントラ予測パラメータ、量子化変換係数等のシンタックス要素をエントロピー符号化部104に供給する。
(インター予測パラメータ符号化部の構成)
パラメータ符号化部112は、符号化パラメータ決定部110から入力された予測パラメータに基づいて、インター予測パラメータを導出する。パラメータ符号化部112は、インター予測パラメータ復号部303がインター予測パラメータを導出する構成と一部同一の構成を含む。
加算部106は、予測画像生成部101から入力されたブロックの予測画像の画素値と逆量子化・逆変換部105から入力された予測誤差を画素毎に加算して復号画像を生成する。加算部106は生成した復号画像を参照ピクチャメモリ109に記憶する。
逆マッピング処理部118は、加算部106が生成した復号画像に対し、逆マッピング処理を行う。逆マッピング処理部118は動画像復号装置31の逆マッピング処理部313と同様の処理を実施する。
ループフィルタ107は逆マッピング処理部118が生成した逆マッピング処理画像に対し、デブロッキングフィルタ、SAO、ALFを施す。なお、ループフィルタ107は、必ずしも上記3種類のフィルタを含まなくてもよく、例えばデブロッキングフィルタのみの構成であってもよい。
予測パラメータメモリ108は、符号化パラメータ決定部110が生成した予測パラメータを、対象ピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
参照ピクチャメモリ109は、ループフィルタ107が生成した復号画像を対象ピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
第2マッピング処理部117は、インター予測画像生成部114が生成したインター予測画像に対し、マッピング処理を行う。第2マッピング処理部117は動画像復号装置31のマッピング処理部314と同様の処理を実施する。
符号化パラメータ決定部110は、符号化パラメータの複数のセットのうち、1つのセットを選択する。符号化パラメータとは、上述したQT、BTあるいはTT分割情報、予測パラメータ、あるいはこれらに関連して生成される符号化の対象となるパラメータである。予測画像生成部101は、これらの符号化パラメータを用いて予測画像を生成する。
符号化パラメータ決定部110は、複数のセットの各々について情報量の大きさと符号化誤差を示すRDコスト値を算出する。符号化パラメータ決定部110は、算出したコスト値が最小となる符号化パラメータのセットを選択する。これにより、エントロピー符号化部104は、選択した符号化パラメータのセットを符号化ストリームTeとして出力する。符号化パラメータ決定部110は決定した符号化パラメータを予測パラメータメモリ108に記憶する。
動画像符号化装置11は、インター予測画像生成部114において、重み予測が選択されている場合には、第1マッピング処理部116及び前記第2マッピング処理部117はマッピング処理を行わず、かつ逆マッピング処理部118は逆マッピング処理を行わない。また、動画像符号化装置11は、インター予測画像生成部114において、重み予測が選択されている場合には、マッピング処理及び逆マッピング処理に関するパラメータ情報を符号化しない。
なお、上述した実施形態における動画像符号化装置11、動画像復号装置31の一部、例えば、エントロピー復号部301、パラメータ復号部302、ループフィルタ305、予測画像生成部308、逆量子化・逆変換部311、加算部312、予測画像生成部101、減算部102、変換・量子化部103、エントロピー符号化部104、逆量子化・逆変換部105、ループフィルタ107、符号化パラメータ決定部110、パラメータ符号化部111をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、動画像符号化装置11、動画像復号装置31のいずれかに内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態における動画像符号化装置11、動画像復号装置31の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現しても良い。動画像符号化装置11、動画像復号装置31の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
〔応用例〕
上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置31は、動画像の送信、受信、記録、再生を行う各種装置に搭載して利用することができる。なお、動画像は、カメラ等により撮像された自然動画像であってもよいし、コンピュータ等により生成された人工動画像(CGおよびGUIを含む)であってもよい。
まず、上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置31を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図2を参照して説明する。
図2には、動画像符号化装置11を搭載した送信装置PROD_Aの構成を示したブロック図が示されている。図に示すように、送信装置PROD_Aは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_A1と、符号化部PROD_A1が得た符号化データで搬送波を変調することによって変調信号を得る変調部PROD_A2と、変調部PROD_A2が得た変調信号を送信する送信部PROD_A3と、を備えている。上述した動画像符号化装置11は、この符号化部PROD_A1として利用される。
送信装置PROD_Aは、符号化部PROD_A1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_A4、動画像を記録した記録媒体PROD_A5、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_A6、及び、画像を生成または加工する画像処理部A7を更に備えていてもよい。図においては、これら全てを送信装置PROD_Aが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
なお、記録媒体PROD_A5は、符号化されていない動画像を記録したものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化された動画像を記録したものであってもよい。後者の場合、記録媒体PROD_A5と符号化部PROD_A1との間に、記録媒体PROD_A5から読み出した符号化データを記録用の符号化方式に従って復号する復号部(不図示)を介在させるとよい。
また、図2には、動画像復号装置31を搭載した受信装置PROD_Bの構成を示したブロック図が示されている。図に示すように、受信装置PROD_Bは、変調信号を受信する受信部PROD_B1と、受信部PROD_B1が受信した変調信号を復調することによって符号化データを得る復調部PROD_B2と、復調部PROD_B2が得た符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_B3と、を備えている。上述した動画像復号装置31は、この復号部PROD_B3として利用される。
受信装置PROD_Bは、復号部PROD_B3が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_B4、動画像を記録するための記録媒体PROD_B5、及び、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_B6を更に備えていてもよい。図においては、これら全てを受信装置PROD_Bが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
なお、記録媒体PROD_B5は、符号化されていない動画像を記録するためのものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化されたものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_B3と記録媒体PROD_B5との間に、復号部PROD_B3から取得した動画像を記録用の符号化方式に従って符号化する符号化部(不図示)を介在させるとよい。
なお、変調信号を伝送する伝送媒体は、無線であってもよいし、有線であってもよい。また、変調信号を伝送する伝送態様は、放送(ここでは、送信先が予め特定されていない送信態様を指す)であってもよいし、通信(ここでは、送信先が予め特定されている送信態様を指す)であってもよい。すなわち、変調信号の伝送は、無線放送、有線放送、無線通信、及び有線通信の何れによって実現してもよい。
例えば、地上デジタル放送の放送局(放送設備など)/受信局(テレビジョン受像機など)は、変調信号を無線放送で送受信する送信装置PROD_A/受信装置PROD_Bの一例である。また、ケーブルテレビ放送の放送局(放送設備など)/受信局(テレビジョン受像機など)は、変調信号を有線放送で送受信する送信装置PROD_A/受信装置PROD_Bの一例である。
また、インターネットを用いたVOD(Video On Demand)サービスや動画共有サービスなどのサーバ(ワークステーションなど)/クライアント(テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなど)は、変調信号を通信で送受信する送信装置PROD_A/受信装置PROD_Bの一例である(通常、LANにおいては伝送媒体として無線または有線の何れかが用いられ、WANにおいては伝送媒体として有線が用いられる)。ここで、パーソナルコンピュータには、デスクトップ型PC、ラップトップ型PC、及びタブレット型PCが含まれる。また、スマートフォンには、多機能携帯電話端末も含まれる。
なお、動画共有サービスのクライアントは、サーバからダウンロードした符号化データを復号してディスプレイに表示する機能に加え、カメラで撮像した動画像を符号化してサーバにアップロードする機能を有している。すなわち、動画共有サービスのクライアントは、送信装置PROD_A及び受信装置PROD_Bの双方として機能する。
次に、上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置31を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図3を参照して説明する。
図3には、上述した動画像符号化装置11を搭載した記録装置PROD_Cの構成を示したブロック図が示されている。図に示すように、記録装置PROD_Cは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_C1と、符号化部PROD_C1が得た符号化データを記録媒体PROD_Mに書き込む書込部PROD_C2と、を備えている。上述した動画像符号化装置11は、この符号化部PROD_C1として利用される。
なお、記録媒体PROD_Mは、(1)HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)などのように、記録装置PROD_Cに内蔵されるタイプのものであってもよいし、(2)SDメモリカードやUSB(Universal Serial Bus)フラッシュメモリなどのように、記録装置PROD_Cに接続されるタイプのものであってもよいし、(3)DVD(Digital Versatile Disc:登録商標)やBD(Blu-ray Disc:登録商標)などのように、記録装置PROD_Cに内蔵されたドライブ装置(不図示)に装填されるものであってもよい。
また、記録装置PROD_Cは、符号化部PROD_C1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_C3、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_C4、動画像を受信するための受信部PROD_C5、及び、画像を生成または加工する画像処理部PROD_C6を更に備えていてもよい。図においては、これら全てを記録装置PROD_Cが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
なお、受信部PROD_C5は、符号化されていない動画像を受信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを受信するものであってもよい。後者の場合、受信部PROD_C5と符号化部PROD_C1との間に、伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを復号する伝送用復号部(不図示)を介在させるとよい。
このような記録装置PROD_Cとしては、例えば、DVDレコーダ、BDレコーダ、HDD(Hard Disk Drive)レコーダなどが挙げられる(この場合、入力端子PROD_C4または受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる)。また、カムコーダ(この場合、カメラPROD_C3が動画像の主な供給源となる)、パーソナルコンピュータ(この場合、受信部PROD_C5または画像処理部C6が動画像の主な供給源となる)、スマートフォン(この場合、カメラPROD_C3または受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる)なども、このような記録装置PROD_Cの一例である。
また、図3には、上述した動画像復号装置31を搭載した再生装置PROD_Dの構成を示したブロック図が示されている。図に示すように、再生装置PROD_Dは、記録媒体PROD_Mに書き込まれた符号化データを読み出す読出部PROD_D1と、読出部PROD_D1が読み出した符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_D2と、を備えている。上述した動画像復号装置31は、この復号部PROD_D2として利用される。
なお、記録媒体PROD_Mは、(1)HDDやSSDなどのように、再生装置PROD_Dに内蔵されるタイプのものであってもよいし、(2)SDメモリカードやUSBフラッシュメモリなどのように、再生装置PROD_Dに接続されるタイプのものであってもよいし、(3)DVDやBDなどのように、再生装置PROD_Dに内蔵されたドライブ装置(不図示)に装填されるものであってもよい。
また、再生装置PROD_Dは、復号部PROD_D2が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_D3、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_D4、及び、動画像を送信する送信部PROD_D5を更に備えていてもよい。図においては、これら全てを再生装置PROD_Dが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
なお、送信部PROD_D5は、符号化されていない動画像を送信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを送信するものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_D2と送信部PROD_D5との間に、動画像を伝送用の符号化方式で符号化する符号化部(不図示)を介在させるとよい。
このような再生装置PROD_Dとしては、例えば、DVDプレイヤ、BDプレイヤ、HDDプレイヤなどが挙げられる(この場合、テレビジョン受像機等が接続される出力端子PROD_D4が動画像の主な供給先となる)。また、テレビジョン受像機(この場合、ディスプレイPROD_D3が動画像の主な供給先となる)、デジタルサイネージ(電子看板や電子掲示板等とも称され、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる)、デスクトップ型PC(この場合、出力端子PROD_D4または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる)、ラップトップ型またはタブレット型PC(この場合、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる)、スマートフォン(この場合、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる)なども、このような再生装置PROD_Dの一例である。
(ハードウェア的実現およびソフトウェア的実現)
また、上述した動画像復号装置31および動画像符号化装置11の各ブロックは、集積回路(ICチップ)上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
後者の場合、上記各装置は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM(Read Only Memory)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の実施形態の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである上記各装置の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記各装置に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory)/MOディスク(Magneto-Optical disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc:登録商標)/CD-R(CD Recordable)/ブルーレイディスク(Blu-ray Disc:登録商標)等の光ディスクを含むディスク類、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード類、マスクROM/EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory)/EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory:登録商標)/フラッシュROM等の半導体メモリ類、あるいはPLD(Programmable logic device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の論理回路類などを用いることができる。
また、上記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN(Local Area Network)、ISDN(Integrated Services Digital Network)、VAN(Value-Added Network)、CATV(Community Antenna television/Cable Television)通信網、仮想専用網(Virtual Private Network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線等の有線でも、IrDA(Infrared Data Association)やリモコンのような赤外線、BlueTooth(登録商標)、IEEE802.11無線、HDR(High Data Rate)、NFC(Near Field Communication)、DLNA(Digital Living Network Alliance:登録商標)、携帯電話網、衛星回線、地上デジタル放送網等の無線でも利用可能である。なお、本発明の実施形態は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明の実施形態は、画像データが符号化された符号化データを復号する動画像復号装置、および、画像データが符号化された符号化データを生成する動画像符号化装置に好適に適用することができる。また、動画像符号化装置によって生成され、動画像復号装置によって参照される符号化データのデータ構造に好適に適用することができる。
31 画像復号装置
301 エントロピー復号部
302 パラメータ復号部
3020 ヘッダ復号部
303 インター予測パラメータ復号部
304 イントラ予測パラメータ復号部
308 予測画像生成部
309 インター予測画像生成部
310 イントラ予測画像生成部
311 逆量子化・逆変換部
312 加算部
11 画像符号化装置
101 予測画像生成部
102 減算部
103 変換・量子化部
104 エントロピー符号化部
105 逆量子化・逆変換部
107 ループフィルタ
110 符号化パラメータ決定部
111 パラメータ符号化部
112 インター予測パラメータ符号化部
113 イントラ予測パラメータ符号化部
1110 ヘッダ符号化部
1111 CT情報符号化部
1112 CU符号化部(予測モード符号化部)
1114 TU符号化部
30954 BIO部
309541 L0,L1予測画像生成部
309542 勾配画像生成部
309543 相関パラメータ計算部
309544 動き補償修正値導出部
309545 双方向予測画像生成部

Claims (4)

  1. 時間的な明るさや色の変化を予測する重み予測を有するインター予測画像生成部と、
    予測画像信号を特定の領域毎に画素値のマッピング処理を行うマッピング処理部を有し、
    残差信号に加算した復号画像に、前記マッピング処理の逆処理を行う逆マッピング処理を行う逆マッピング処理部を有し、
    前記インター予測画像生成部において、重み予測が選択されている場合には、前記マッピング処理部は前記マッピング処理を行わず、かつ前記逆マッピング処理部は前記逆マッピング処理を行わないことを特徴とする動画像復号装置。
  2. 請求項1に記載の動画像復号装置において、
    前記インター予測画像生成部において、重み予測が選択されている場合には、前記マッピング処理及び前記逆マッピング処理に関するパラメータ情報を復号しないことを特徴とする動画像復号装置。
  3. 時間的な明るさや色の変化を予測する重み予測を有するインター予測画像生成部と、
    入力画像信号を特定の領域毎に画素値のマッピング処理を行う第1マッピング処理部を有し、
    予測画像信号を特定の領域毎に画素値のマッピング処理を行う第2マッピング処理部を有し、
    残差信号に加算した復号画像に、前記マッピング処理の逆処理を行う逆マッピング処理を行う逆マッピング処理部を有し、
    前記インター予測画像生成部において、重み予測が選択されている場合には、前記第1マッピング処理部及び前記第2マッピング処理部は前記マッピング処理を行わず、かつ前記逆マッピング処理部は前記逆マッピング処理を行わないことを特徴とする動画像符号化装置。
  4. 請求項3に記載の動画像符号化装置において、
    前記インター予測画像生成部において、重み予測が選択されている場合には、前記マッピング処理及び前記逆マッピング処理に関するパラメータ情報を符号化しないことを特徴とする動画像符号化装置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210321140A1 (en) 2019-03-08 2021-10-14 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Signaling of reshaping information in video processing
JP2022539099A (ja) * 2019-06-24 2022-09-07 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ルーママッピング及びクロマスケーリングに基づくビデオまたは画像コーディング
JP2022539354A (ja) * 2019-06-24 2022-09-08 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ルマサンプルのマッピング及びクロマサンプルのスケーリングに基づくビデオまたは画像コーディング
JP2022539542A (ja) * 2019-06-24 2022-09-12 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ルママッピング基盤ビデオまたは映像コーディング
US11463713B2 (en) 2019-05-08 2022-10-04 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Conditions for applicability of cross-component coding
US11463714B2 (en) 2019-04-18 2022-10-04 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Selective use of cross component mode in video coding
US11533487B2 (en) 2019-07-07 2022-12-20 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Signaling of chroma residual scaling
US11659164B1 (en) 2019-04-23 2023-05-23 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Methods for cross component dependency reduction
US11924472B2 (en) * 2019-06-22 2024-03-05 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Syntax element for chroma residual scaling

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210321140A1 (en) 2019-03-08 2021-10-14 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Signaling of reshaping information in video processing
US12301845B2 (en) 2019-04-18 2025-05-13 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Parameter derivation in cross component mode
US11463714B2 (en) 2019-04-18 2022-10-04 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Selective use of cross component mode in video coding
US11553194B2 (en) 2019-04-18 2023-01-10 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Parameter derivation in cross component mode
US11616965B2 (en) 2019-04-18 2023-03-28 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Restriction on applicability of cross component mode
US11659164B1 (en) 2019-04-23 2023-05-23 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Methods for cross component dependency reduction
US11750799B2 (en) 2019-04-23 2023-09-05 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Methods for cross component dependency reduction
US11463713B2 (en) 2019-05-08 2022-10-04 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Conditions for applicability of cross-component coding
US11924472B2 (en) * 2019-06-22 2024-03-05 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Syntax element for chroma residual scaling
JP7297950B2 (ja) 2019-06-24 2023-06-26 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ルママッピング基盤ビデオまたは映像コーディング
JP7305810B2 (ja) 2019-06-24 2023-07-10 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ルーママッピング及びクロマスケーリングに基づくビデオまたは画像コーディング
US11722681B2 (en) 2019-06-24 2023-08-08 Lg Electronics Inc. Video or image coding based on mapping of luma samples and scaling of chroma samples
JP2022539542A (ja) * 2019-06-24 2022-09-12 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ルママッピング基盤ビデオまたは映像コーディング
JP7367077B2 (ja) 2019-06-24 2023-10-23 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ルマサンプルのマッピング及びクロマサンプルのスケーリングに基づくビデオまたは画像コーディング
US11818370B2 (en) 2019-06-24 2023-11-14 Lg Electronics Inc. Luma mapping-based video or image coding
JP2022539354A (ja) * 2019-06-24 2022-09-08 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ルマサンプルのマッピング及びクロマサンプルのスケーリングに基づくビデオまたは画像コーディング
JP7471498B2 (ja) 2019-06-24 2024-04-19 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ルーママッピング及びクロマスケーリングに基づくビデオまたは画像コーディング
JP7471495B2 (ja) 2019-06-24 2024-04-19 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ルママッピング基盤ビデオまたは映像コーディング
JP7529873B2 (ja) 2019-06-24 2024-08-06 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ルマサンプルのマッピング及びクロマサンプルのスケーリングに基づくビデオまたは画像コーディング
JP2022539099A (ja) * 2019-06-24 2022-09-07 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ルーママッピング及びクロマスケーリングに基づくビデオまたは画像コーディング
US11533487B2 (en) 2019-07-07 2022-12-20 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Signaling of chroma residual scaling

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