(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-29
(54)【発明の名称】ピクチャヘッダ内の大域的運動ベクトルの信号伝達
(51)【国際特許分類】
H04N 19/70 20140101AFI20220622BHJP
H04N 19/537 20140101ALI20220622BHJP
【ＦＩ】
H04N19/70
H04N19/537
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021563017
(86)(22)【出願日】2020-04-24
(85)【翻訳文提出日】2021-12-21
(86)【国際出願番号】 US2020029944
(87)【国際公開番号】W WO2020219970
(87)【国際公開日】2020-10-29
(31)【優先権主張番号】62/838,509
(32)【優先日】2019-04-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521328755
【氏名又は名称】オーピー ソリューションズ， エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】カルバ， ハリ
(72)【発明者】
【氏名】ファート， ボリヴォイェ
(72)【発明者】
【氏名】アジッチ， ヴェリボール
【テーマコード（参考）】
5C159
【Ｆターム（参考）】
5C159NN31
5C159RC12
5C159RC16
(57)【要約】
本発明は、概して、ビデオ圧縮の分野に関する。特に、本発明は、ピクチャヘッダ内の大域的運動ベクトルの信号伝達を対象とする。デコーダは、ビットストリームを受信し、ヘッダを抽出し、ヘッダを使用して、大域的運動モデルを決定し、大域的運動モデルを使用して、現在のフレームの現在のブロックをデコードするように構成される、回路網を含む。関連する装置、システム、技法、および物品もまた、説明される。本主題のいくつかの実装は、大域的運動をデコーダに通信するための効率的アプローチ、および圧縮効率を改良する際の大域的運動ベクトルの使用を提供し得る。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
デコーダであって、前記デコーダは、回路網であって、前記回路網は、
ビットストリームを受信することと、
ヘッダを抽出することと、
前記ヘッダを使用して、大域的運動モデルを決定することと、
前記大域的運動モデルを使用して、現在のフレームの現在のブロックをデコードすることと
を行うように構成される、回路網
を備える、デコーダ。
【請求項2】
前記ヘッダは、ピクチャパラメータセットまたはシーケンスパラメータセットを含む、請求項１に記載のデコーダ。
【請求項3】
前記ヘッダは、大域的運動が、前記現在のブロックのために存在するかどうかを特徴付けるフラグを含む、請求項１に記載のデコーダ。
【請求項4】
前記ヘッダは、前記大域的運動モデルの少なくとも１つのパラメータを含む、請求項１に記載のデコーダ。
【請求項5】
前記少なくとも１つのパラメータは、制御点運動ベクトルを含む、請求項４に記載のデコーダ。
【請求項6】
前記制御点運動ベクトルは、並進運動ベクトルを含む、請求項５に記載のデコーダ。
【請求項7】
前記大域的運動モデルは、並進運動モデルを含む、請求項１に記載のデコーダ。
【請求項8】
前記大域的運動モデルは、４パラメータアフィン運動モデルを含む、請求項１に記載のデコーダ。
【請求項9】
前記大域的運動モデルは、６パラメータアフィン運動モデルを含む、請求項１に記載のデコーダ。
【請求項10】
エントロピデコーダプロセッサであって、前記エントロピデコーダプロセッサは、前記ビットストリームを受信し、前記ビットストリームを量子化された係数にデコードするように構成される、エントロピデコーダプロセッサと、逆量子化および逆変換プロセッサであって、前記逆量子化および逆変換プロセッサは、逆離散コサインを実施することを含む前記量子化された係数を処理するように構成される、逆量子化および逆変換プロセッサと、
デブロッキングフィルタと、
フレームバッファと、
イントラ予測プロセッサと
をさらに備える、請求項１に記載のデコーダ。
【請求項11】
前記現在のブロックは、四分木＋二分決定木の一部を形成する、請求項１に記載のデコーダ。
【請求項12】
前記現在のブロックは、コーディング木単位、コーディング単位、または予測単位である、請求項１に記載のデコーダ。
【請求項13】
方法であって、前記方法は、デコーダによって、ビットストリームを受信することと、
前記ビットストリームからヘッダを抽出することと、
前記ヘッダを使用して、大域的運動モデルを決定することと、
前記大域的運動モデルを使用して、現在のフレームの現在のブロックをデコードすることと
を含む、方法。
【請求項14】
前記ヘッダは、ピクチャパラメータセットまたはシーケンスパラメータセットを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記ヘッダは、大域的運動が、前記現在のブロックのために存在するかどうかを特徴付けるフラグを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項16】
前記ヘッダは、前記大域的運動モデルの少なくとも１つのパラメータを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項17】
前記少なくとも１つのパラメータは、制御点運動ベクトルを含む、請求項１６に記載のデコーダ。
【請求項18】
前記制御点運動ベクトルは、並進運動ベクトルを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記大域的運動モデルは、並進運動モデルを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項20】
前記大域的運動モデルは、４パラメータアフィン運動モデルを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項21】
前記大域的運動モデルは、６パラメータアフィン運動モデルを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項22】
前記デコーダはさらに、エントロピデコーダプロセッサであって、前記エントロピデコーダプロセッサは、前記ビットストリームを受信し、前記ビットストリームを量子化された係数にデコードするように構成される、エントロピデコーダプロセッサと、
逆量子化および逆変換プロセッサであって、前記逆量子化および逆変換プロセッサは、逆離散コサインを実施することを含む前記量子化された係数を処理するように構成される、逆量子化および逆変換プロセッサと、
デブロッキングフィルタと、
フレームバッファと、
イントラ予測プロセッサと
を備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項23】
前記現在のブロックは、四分木＋二分決定木の一部を形成する、請求項１１に記載の方法。
【請求項24】
前記現在のブロックは、コーディング木単位、コーディング単位、または予測単位である、請求項１１に記載のデコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、２０１９年４月２５日に出願され、「ＳＩＧＮＡＬＩＮＧ ＯＦ ＧＬＯＢＡＬ ＭＯＴＩＯＮ ＶＥＣＴＯＲ ＩＮ ＰＩＣＴＵＲＥ ＨＥＡＤＥＲ」と題された、米国仮特許出願第６２／８３８，５０９号の優先権の利益を主張する。
本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、２０１９年４月２５日に出願され、「ＳＩＧＮＡＬＩＮＧ ＯＦ ＧＬＯＢＡＬ ＭＯＴＩＯＮ ＶＥＣＴＯＲ ＩＮ ＰＩＣＴＵＲＥ ＨＥＡＤＥＲ」と題された、米国仮特許出願第６２／８３８，５０９号の優先権の利益を主張する。
【0002】
本発明は、概して、ビデオ圧縮の分野に関する。特に、本発明は、ピクチャヘッダ内の大域的運動ベクトルの信号伝達を対象とする。
【背景技術】
【0003】
ビデオコーデックは、デジタルビデオを圧縮または解凍する、電子回路またはソフトウェアを含むことができる。これは、非圧縮ビデオを圧縮フォーマットに転換することができ、逆もまた同様である。ビデオ圧縮の文脈において、ビデオを圧縮する（および／またはそのある機能を実施する）デバイスは、典型的には、エンコーダと呼ばれることができ、ビデオを解凍する（および／またはそのある機能を実施する）デバイスは、デコーダと呼ばれることができる
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
ある側面では、デコーダは、ビットストリームを受信し、ヘッダを抽出し、ヘッダを使用して、大域的運動モデルを決定し、大域的運動モデルを使用して、現在のフレームの現在のブロックをデコードするように構成される、回路網を含む。
【0005】
別の側面では、方法は、デコーダによって、ビットストリームを受信するステップを含む。本方法は、ビットストリームからヘッダを抽出するステップを含む。本方法は、ヘッダを使用して、大域的運動モデルを決定するステップを含む。本方法は、大域的運動モデルを使用して、現在のフレームの現在のブロックをデコードするステップを含む。
【0006】
本明細書に説明される主題の１つ以上の変形例の詳細が、付随の図面および下記の説明に記載される。本明細書に説明される主題の他の特徴および利点が、説明および図面から、および請求項から明白となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0007】
本発明を例証する目的のために、図面は、本発明の１つ以上の実施形態の側面を示す。しかしながら、本発明が、図面に示される精密な配列および手段に限定されないことを理解されたい。
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
図面は、必ずしも、縮尺通りではなく、想像線、図式表現、および部分図によって図示され得る。ある事例では、実施形態の理解のためには必要ではない、または他の詳細を知覚困難にする詳細が、省略されている場合がある。種々の図面内の同様の参照記号が、同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【0016】
ビデオにおける大域的運動は、フレーム全体において生じる、運動を指す。大域的運動は、限定ではないが、カメラのパンおよび拡大等のカメラの運動によって引き起こされ得、フレーム内に、典型的には、フレーム全体に影響を及ぼし得る、運動を生成する。ビデオの一部内に存在する運動は、局所的運動と称され得る。局所的運動は、場面内の移動するオブジェクトによって、引き起こされ得、例えば、限定ではないが、局所的運動は、場面内の左から右に移動するオブジェクトによって引き起こされ得る。ビデオは、局所的運動と大域的運動との組み合わせを含有し得る。本主題のいくつかの実装は、大域的運動をデコーダに通信するための効率的アプローチ、および圧縮効率を改良する際の大域的運動ベクトルの使用を提供し得る。
【0017】
図１は、大域的運動および局所的運動を伴う例示的フレーム１００の運動ベクトルの例示的実施形態を図示する、略図である。フレーム１００は、正方形として図示される、ピクセルのいくつかのブロックと、矢印として図示される、それらの関連付けられる運動ベクトルとを含んでもよい。左上を向く矢印を伴う正方形（例えば、ピクセルのブロック）は、大域的運動であると見なされ得る運動を伴うブロックを示し、（１０４によって示される）他の方向に向く矢印を伴う正方形は、局所的運動を伴うブロックを示す。図１の図示される実施例では、ブロックのうちの多くのものが、同一の大域的運動を有する。ピクチャパラメータセット（ＰＰＳ）またはシーケンスパラメータセット（ＳＰＳ）等、ヘッダ内で大域的運動を信号伝達するステップ、および信号大域的運動を使用するステップは、ブロックによって必要とされる運動ベクトル情報を低減させ得、改良された予測をもたらすことができる。例証的目的のために、下記に説明される実施例は、ブロックレベルにおける大域的または局所的運動ベクトルの決定および／または適用に言及するが、大域的運動ベクトルは、フレームおよび／またはピクチャの任意の領域（複数のブロックから構成される領域、限定ではないが、その中で形状を境界する１つ以上の線および／または曲線が角度付けられる、および／または湾曲され得る、幾何学的および／または指数関数的コーディングによって画定される領域等の任意の幾何学的形態によって境界される領域、および／またはフレームおよび／またはピクチャの全体を含む）に関して決定および／または適用され得る。信号伝達は、本明細書において、フレームレベルにおいて、および／またはヘッダおよび／またはフレームのパラメータセット内で実施されているものとして説明されているが、信号伝達は、代替として、または加えて、サブピクチャレベルにおいて実施され得、サブピクチャは、上記に説明されるようなフレームおよび／またはピクチャの任意の領域を含み得る。
【0018】
実施例として、継続して図１を参照すると、単純な並進運動が、現在のフレーム内でのブロックおよび／またはピクセルの変位量を説明する、２つの成分ＭＶｘ、ＭＶｙを伴う運動ベクトル（ＭＶ）を使用して説明され得る。回転、拡大、およびワーピング等のより複雑な運動は、アフィン運動ベクトルを使用して説明され得、本開示において使用されるような「アフィン運動ベクトル」は、ビデオピクチャおよび／またはピクチャ内に表される、運動の間に見掛け上の形状を変化させることなくビデオ内の視界を横断して移動するオブジェクトを図示するピクセルのセット等、ピクセルまたは点のセットの均一な変位を説明する、ベクトルである。ビデオのエンコーディングおよび／またはデコーディングに対するいくつかのアプローチは、インタピクチャコーディングにおける運動補償のために４パラメータまたは６パラメータアフィンモデルを使用し得る。
例えば、依然として図１を参照すると、６パラメータアフィン運動モデルは、以下のようなアフィン運動を説明し得る。
ｘ’＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃ
ｙ’＝ｄｘ＋ｅｙ＋ｆ
４パラメータアフィン運動は、以下のように説明されることができる。
ｘ’＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃ
ｙ’＝－ｂｘ＋ａｙ＋ｆ
例えば、依然として図１を参照すると、６パラメータアフィン運動モデルは、以下のようなアフィン運動を説明し得る。
ｘ’＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃ
ｙ’＝ｄｘ＋ｅｙ＋ｆ
４パラメータアフィン運動は、以下のように説明されることができる。
ｘ’＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃ
ｙ’＝－ｂｘ＋ａｙ＋ｆ
【0019】
式中、（ｘ，ｙ）および（ｘ’，ｙ’）は、それぞれ、現在のピクチャおよび基準ピクチャ内のピクセル場所であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、およびｆは、アフィン運動モデルのパラメータを表し得る。
【0020】
図１を継続して参照すると、アフィン運動を説明するために使用されるパラメータは、デコーダにおいてアフィン運動補償を適用するためにデコーダに信号伝達される。いくつかのアプローチでは、運動パラメータが、明示的に、または並進制御点運動ベクトル（ＣＰＭＶ）を信号伝達し、次いで、並進運動ベクトルからアフィン運動パラメータを導出することによって、信号伝達されてもよい。２つの制御点運動ベクトル（ＣＰＭＶ）が、利用され、４パラメータアフィン運動モデルのためのアフィン運動パラメータを導出してもよく、３つの制御点並進運動ベクトル（ＣＰＭＶ）が、利用され、６パラメータ運動モデルのためのパラメータを取得してもよい。制御点運動ベクトルを使用してアフィン運動パラメータを信号伝達するステップは、アフィン運動パラメータを信号伝達するための効率的な運動ベクトルコーディング方法の使用を可能にし得る。
【0021】
いくつかの実装では、さらに図１を参照すると、大域的運動の信号伝達は、ＰＰＳまたはＳＰＳ等のヘッダ内に含まれてもよい。大域的運動は、ピクチャ間で変動し得る。ピクチャヘッダ内で信号伝達される運動ベクトルは、過去にデコードされたフレームに対する運動を説明し得る。いくつかの実装では、大域的運動は、並進またはアフィンであってもよい。使用される運動モデル（例えば、パラメータの数、モデルが、アフィン、並進、または他のものであるかどうか）もまた、ピクチャヘッダ内で信号伝達されてもよい。
【0022】
ここで図２を参照すると、それらのインデックス値（０、１、または２）を含む、大域的運動のために利用され得る、運動モデル２００の３つの非限定的な例示的実施形態が、図示される。
【0023】
依然として図２を参照すると、ＰＰＳが、シーケンスのピクチャ間で変化する、パラメータを信号伝達するために使用されてもよい。ピクチャのシーケンスに関して同一のままである、パラメータが、シーケンスパラメータセット内で信号伝達され、ＰＰＳのサイズを縮小し、ビデオビットレートを低減させ得る。例示的ピクチャパラメータセット（ＰＰＳ）が、表１に示される。
【表1-1】
【表1-2】
【表1-3】
【表1-4】
【表1-5】
【0024】
継続して図２を参照すると、付加的なフィールドが、大域的運動を信号伝達するためにＰＰＳに追加されてもよい。大域的運動の場合には、ピクチャのシーケンス内での大域的運動パラメータの存在が、ＳＰＳ内で信号伝達されてもよく、ＰＰＳは、ＳＰＳ ＩＤによってＳＰＳを参照してもよい。ＳＰＳは、デコーディングに対するいくつかのアプローチにおいて、ＳＰＳ内に大域的運動パラメータの存在を信号伝達するためのフィールドを追加するように修正されてもよい。例えば、１ビットのフィールドが、ＳＰＳに追加されてもよい。ｇｌｏｂａｌ＿ｍｏｔｉｏｎ＿ｐｒｅｓｅｎｔビットが、１である場合、大域的運動関連パラメータは、ＰＰＳ内にあることが予期され得る。ｇｌｏｂａｌ＿ｍｏｔｉｏｎ＿ｐｒｅｓｅｎｔビットが、０である場合、大域的運動パラメータ関連フィールドは、ＰＰＳ内に存在しなくてもよい。例えば、表１に図示されるようなＰＰＳは、例えば、表２に示されるようなｇｌｏｂａｌ＿ｍｏｔｉｏｎ＿ｐｒｅｓｅｎｔフィールドを含むように拡張されてもよい。
【表2】
【0025】
【0026】
【0027】
さらなる非限定的実施例として、下記の表５は、例示的ＳＰＳを表し得る。
【表5-1】
【表5-2】
【表5-3】
【表5-4】
【表5-5】
【表5-6】
【表5-7】
【表5-8】
【0028】
上記のようなＳＰＳテーブルが、表６に示されるような大域的運動存在インジケータを組み込むために、上記に説明されるように拡張されてもよい。
【表6-1】
【表6-2】
【0029】
付加的なフィールドが、ＳＰＳ内に組み込まれ、本開示内で説明されるようなさらなるインジケータを反映してもよい。
【0030】
ある実施形態では、依然として図２を参照すると、ｓｐｓ＿ａｆｆｉｎｅ＿ｅｎａｂｌｅｄ＿ｆｌａｇが、アフィンモデルベースの運動補償が、インタ予測のために使用され得るかどうかを規定してもよい。ｓｐｓ＿ａｆｆｉｎｅ＿ｅｎａｂｌｅｄ＿ｆｌａｇが、０に等しい場合、構文が、アフィンモデルベースの運動補償が、コード後のビデオシーケンス（ＣＬＶＳ）内で使用されないように制約され得、ｉｎｔｅｒ＿ａｆｆｉｎｅ＿ｆｌａｇおよびｃｕ＿ａｆｆｉｎｅ＿ｔｙｐｅ＿ｆｌａｇが、ＣＬＶＳのコーディング単位構文内に存在しなくてもよい。そうでなければ（ｓｐｓ＿ａｆｆｉｎｅ＿ｅｎａｂｌｅｄ＿ｆｌａｇが、１に等しい）、アフィンモデルベースの運動補償は、ＣＬＶＳ内で使用されることができる。
【0031】
継続して図２を参照すると、ｓｐｓ＿ａｆｆｉｎｅ＿ｔｙｐｅ＿ｆｌａｇが、６パラメータアフィンモデルベースの運動補償が、インタ予測のために使用され得るかどうかを規定してもよい。ｐｓ＿ａｆｆｉｎｅ＿ｔｙｐｅ＿ｆｌａｇが、０に等しい場合、構文は、６パラメータアフィンモデルベースの運動補償が、ＣＬＶＳ内で使用されないように制約され得、ｃｕ＿ａｆｆｉｎｅ＿ｔｙｐｅ＿ｆｌａｇが、ＣＬＶＳのコーディング単位構文内に存在しなくてもよい。そうでなければ（ｓｐｓ＿ａｆｆｉｎｅ＿ｔｙｐｅ＿ｆｌａｇが、１に等しい）、６パラメータアフィンモデルベースの運動補償は、ＣＬＶＳ内で使用されてもよい。存在しないとき、ｓｐｓ＿ａｆｆｉｎｅ＿ｔｙｐｅ＿ｆｌａｇの値は、０に等しいと推測され得る。
【0032】
依然として図２を参照すると、並進ＣＰＭＶが、ＰＰＳ内で信号伝達されてもよい。制御点が、事前定義されてもよい。例えば、制御点ＭＶ ０が、ピクチャの左上隅に対するものであってもよく、ＭＶ １が、右上隅に対するものであってもよく、ＭＶ ３が、ピクチャの左下隅に対するものであってもよい。表４は、使用される運動モデルに応じてＣＰＭＶデータを信号伝達するための例示的アプローチを図示する。
【0033】
例示的実施形態では、依然として図２を参照すると、コーディング単位、コーディング木、または同等物内で信号伝達され得る、アレイａｍｖｒ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉｄｘが、下記に示されるような表７に示されるような非限定的実施例として定義され得る、運動ベクトル差の分解能ＡｍｖｒＳｈｉｆｔを規定してもよい。アレイインデックスｘ０、ｙ０は、ピクチャの左上の輝度サンプルに対する、考慮されるコーディングブロックの左上の輝度サンプルの場所（ｘ０，ｙ０）を規定し得、ａｍｖｒ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉｄｘ［ｘ０］［ｙ０］が、存在しないとき、これは、０に等しいと推測され得る。ｉｎｔｅｒ＿ａｆｆｉｎｅ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］が、０に等しい場合、考慮されるブロックに対応する運動ベクトル差値を表す、変数ＭｖｄＬ０［ｘ０］［ｙ０］［０］、ＭｖｄＬ０［ｘ０］［ｙ０］［１］、ＭｖｄＬ１［ｘ０］［ｙ０］［０］、ＭｖｄＬ１［ｘ０］［ｙ０］［１］が、例えば、
を使用する、ＡｍｖｒＳｈｉｆｔによってそのような値を偏移させることによって、修正されてもよい。ｉｎｔｅｒ＿ａｆｆｉｎｅ＿ｆｌａｇ［ｘ０］［ｙ０］が、１に等しい場合、変数ＭｖｄＣｐＬ０［ｘ０］［ｙ０］［０］［０］、ＭｖｄＣｐＬ０［ｘ０］［ｙ０］［０］［１］、ＭｖｄＣｐＬ０［ｘ０］［ｙ０］［１］［０］、ＭｖｄＣｐＬ０［ｘ０］［ｙ０］［１］［１］、ＭｖｄＣｐＬ０［ｘ０］［ｙ０］［２］［０］、およびＭｖｄＣｐＬ０［ｘ０］［ｙ０］［２］［１］が、例えば、以下、すなわち、
のように、偏移するステップを介して修正されてもよい。
【化1】
【化2-1】
【化2-2】
【表7】
【0034】
継続して図２を参照すると、大域的運動は、過去にコーディングされたフレームに対するものであってもよい。大域的運動パラメータの１つのみのセットが、存在するとき、運動は、現在のフレームの直前に提示されるフレームに対するものであってもよい。
【0035】
図３は、圧縮効率を改良し得るデコーディングのために大域的運動モデルを信号伝達する、例示的プロセス３００を図示する、プロセスフロー図である。
【0036】
ステップ３０５において、依然として図３を参照すると、ビットストリームが、デコーダによって受信される。現在のブロックが、デコーダが受信するビットストリーム内に含有されてもよい。ビットストリームは、例えば、データ圧縮を使用するときのデコーダへの入力である、ビットのストリーム内に見出されるデータを含んでもよい。ビットストリームは、ビデオをデコードするために必要な情報を含んでもよい。受信するステップは、ビットストリームからブロックおよび関連付けられる信号伝達情報を抽出および／または解析するステップを含んでもよい。いくつかの実装では、現在のブロックは、コーディング木単位（ＣＴＵ）、コーディング単位（ＣＵ）、または予測単位（ＰＵ）を含んでもよい。ステップ３１０において、ヘッダが、ビットストリームから抽出されてもよい。ステップ３１５において、大域的運動モデルが、ヘッダを使用して決定されてもよく、大域的運動モデルの決定は、ＰＰＳおよび／またはＳＰＳ内で信号伝達されるものとしての決定によるものを含め、上記のように実施されてもよい。ステップ３２０において、現在のフレームの現在のブロックが、決定された大域的運動モデルを使用して、デコードされてもよい。
【0037】
図４は、圧縮効率を改良し得る、大域的運動モデルを信号伝達するステップを用いてビットストリーム４２８をデコードすることが可能である、例示的デコーダ４００を図示する、システムブロック図である。デコーダ４００は、エントロピデコーダプロセッサ４０４と、逆量子化および逆変換プロセッサ４０８と、デブロッキングフィルタ４１２と、フレームバッファ４１６と、運動補償プロセッサ４２０と、イントラ予測プロセッサ４２４とを含んでもよい。
【0038】
動作時、依然として図４を参照すると、ビットストリーム４２８が、デコーダ４００によって受信され、エントロピデコーダプロセッサ４０４に入力されてもよく、これは、ビットストリームの一部を量子化された係数にエントロピデコードする。量子化された係数は、逆量子化および逆変換プロセッサ４０８に提供されてもよく、これは、逆量子化および逆変換を実施し、残差信号を生成してもよく、これは、処理モードに従って、運動補償プロセッサ４２０またはイントラ予測プロセッサ４２４の出力に追加されてもよい。運動補償プロセッサ４２０およびイントラ予測プロセッサ４２４の出力は、過去にデコードされたブロックに基づくブロック予測を含んでもよい。予測および残差の合計が、デブロッキングフィルタ６３０によって処理され、フレームバッファ６４０内に記憶されてもよい。
【0039】
図５は、本主題のいくつかの側面に従って圧縮効率を改良し得る、大域的運動を信号伝達するステップを用いてビデオをエンコードする、例示的プロセス５００を図示する、プロセスフロー図である。ステップ５０５において、ビデオフレームが、例えば、ピクチャフレームをＣＴＵおよびＣＵにパーティション化するステップを含み得る、木構造化マクロブロックパーティション化スキームを使用する、初期ブロックセグメント化を受けてもよい。ステップ５１０において、現在のブロックのための大域的運動が、決定されてもよい。大域的運動を決定するステップは、大域的運動モデルおよび関連付けられるパラメータを決定するステップを含んでもよい。ステップ５１５において、大域的運動モデル、関連付けられるパラメータ、およびブロックが、エンコードされ、ビットストリーム内に含まれてもよい。エンコーディングは、例えば、インタ予測およびイントラ予測モードを利用するステップを含んでもよい。
【0040】
図６は、圧縮効率を改良し得る、大域的運動を信号伝達することが可能である例示的ビデオエンコーダ６００を図示する、システムブロック図である。例示的ビデオエンコーダ６００は、入力ビデオ６０４を受信してもよく、これは、最初に、木構造化マクロブロックパーティション化スキーム（例えば、四分木＋二分木）等の処理スキームに従って、セグメント化または分割されてもよい。木構造化マクロブロックパーティション化スキームの実施例は、ピクチャフレームをコーディング木単位（ＣＴＵ）と呼ばれる大きいブロック要素にパーティション化するステップを含んでもよい。いくつかの実装では、各ＣＴＵは、コーディング単位（ＣＵ）と呼ばれる、いくつかのサブブロックに１回以上の回数だけさらにパーティション化されてもよい。本パーティション化の最終結果は、予測単位（ＰＵ）と呼ばれ得る、サブブロックの群を含んでもよい。変換単位（ＴＵ）もまた、利用されてもよい。
【0041】
依然として図６を参照すると、例示的ビデオエンコーダ６００は、イントラ予測プロセッサ６０８、大域的運動の信号伝達および処理を支援することが可能である、運動推定／補償プロセッサ６１２（インタ予測プロセッサとも称される）、変換／量子化プロセッサ６１６、逆量子化／逆変換プロセッサ６２０、ループ内フィルタ６２４、デコード済ピクチャバッファ６２８、および／またはエントロピコーディングプロセッサ６３２を含んでもよい。ビットストリームパラメータが、出力されたビットストリーム６３６内での包含のために、エントロピコーディングプロセッサ６３２に入力されてもよい。
【0042】
動作時、さらに図６を参照すると、入力ビデオ６０４のフレームのブロック毎に、イントラピクチャ予測を介して、または運動推定／補償を使用して、ブロックを処理するかどうかが、決定されてもよい。ブロックは、イントラ予測プロセッサ６０８または運動推定／補償プロセッサ６１２に提供されてもよい。ブロックが、イントラ予測を介して処理されるべきである場合、イントラ予測プロセッサ６０８は、処理を実施し、予測因子を出力してもよい。ブロックが、運動推定／補償を介して処理されるべきである場合、運動推定／補償プロセッサ６１２は、適用可能である場合、大域的運動の信号伝達を含む、処理を実施してもよい。
【0043】
依然として図６を参照すると、残差が、入力ビデオから予測因子を減算することによって形成されてもよい。残差は、変換／量子化プロセッサ６１６によって受信されてもよく、これは、変換処理（例えば、離散コサイン変換（ＤＣＴ））を実施し、量子化され得る、係数を生産してもよい。量子化された係数および任意の関連付けられる信号伝達情報が、出力ビットストリーム６３６内でのエントロピエンコーディングおよび包含のために、エントロピコーディングプロセッサ６３２に提供されてもよい。エントロピエンコーディングプロセッサ６３２は、現在のブロックをエンコードするステップに関連する信号伝達情報のエンコーディングを支援してもよい。加えて、量子化された係数は、予測因子と組み合わせられ、ループ内フィルタ６２４によって処理され得るピクセルを再現し得る、逆量子化／逆変換プロセッサ６２０に提供されてもよく、その出力は、大域的運動の信号伝達および処理が可能である、運動推定／補償プロセッサ６１２による使用のために、デコード済ピクチャバッファ６２８内に記憶されてもよい。
【0044】
いくつかの変形例が、上記で詳細に説明されているが、他の修正または追加も、可能性として考えられる。例えば、いくつかの実装では、現在のブロックは、任意の対称ブロック（８×８、１６×１６、３２×３２、６４×６４、１２８×１２８、および同等物）および任意の非対称ブロック（８×４、１６×８、および同等物）を含むことができる。
【0045】
いくつかの実装では、四分木＋二分決定木（ＱＴＢＴ）が、実装されてもよい。ＱＴＢＴでは、コーディング木単位レベルにおいて、ＱＴＢＴのパーティションパラメータが、いかなるオーバーヘッドも伝送することなく、ローカル特性に適合するように動的に導出される。続いて、コーディング単位レベルにおいて、ジョイント分類子決定木構造が、不必要な反復を排除し、誤った予測のリスクを制御してもよい。いくつかの実装では、ＬＴＲフレームブロック更新モードが、ＱＴＢＴの葉ノード毎の利用可能な付加的選択肢として、利用可能であってもよい。
【0046】
いくつかの実装では、付加的な構文要素が、ビットストリームの異なる階層レベルにおいて信号伝達されてもよい。例えば、フラグが、シーケンスパラメータセット（ＳＰＳ）内にコーディングされるイネーブルにされたフラグを含むことによって、シーケンス全体にわたってイネーブルにされてもよい。さらに、ＣＴＵフラグが、コーディング木単位（ＣＴＵ）レベルにおいてコーディングされてもよい。
【0047】
本明細書に説明される側面および実施形態のうちの任意の１つ以上のものが、コンピュータ技術分野の当業者に明白となるであろうように、本明細書の教示に従ってプログラムされる、１つ以上の機械（例えば、電子文書のためのユーザコンピューティングデバイス、文書サーバ等の１つ以上のサーバデバイス等として利用される、１つ以上のコンピューティングデバイス）内に実現および／または実装されるような、デジタル電子回路網、集積回路網、特別に設計された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、および／またはそれらの組み合わせを使用して、便宜的に実装され得ることに留意されたい。これらの種々の側面または特徴は、データおよび命令を、ストレージシステム、少なくとも１つの入力デバイス、および少なくとも１つの出力デバイスから受信し、データおよび命令をそれらに伝送するように結合される、特殊目的または汎用目的であり得る、少なくとも１つのプログラマブルプロセッサを含む、プログラマブルシステム上で実行可能および／または解釈可能である、１つ以上のコンピュータプログラムおよび／またはソフトウェア内での実装を含んでもよい。適切なソフトウェアコーディングが、ソフトウェア技術分野の当業者に明白となるであろうように、本開示の教示に基づいて、熟練したプログラマによって容易に調製され得る。ソフトウェアおよび／またはソフトウェアモジュールを採用する、上記に議論される側面および実装もまた、ソフトウェアおよび／またはソフトウェアモジュールの機械実行可能命令の実装を補助するために適切なハードウェアを含んでもよい。
【0048】
そのようなソフトウェアは、機械可読記憶媒体を採用する、コンピュータプログラム製品であってもよい。機械可読記憶媒体は、機械（例えば、コンピューティングデバイス）による実行のための命令のシーケンスを記憶および／またはエンコードすることが可能であり、機械に本明細書に説明される方法論および／または実施形態のいずれか１つを実施させる、任意の媒体であってもよい。機械可読記憶媒体の実施例は、限定ではないが、磁気ディスク、光ディスク（例えば、ＣＤ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－Ｒ等）、光磁気ディスク、読取専用メモリ「ＲＯＭ」デバイス、ランダムアクセスメモリ「ＲＡＭ」デバイス、磁気カード、光学カード、ソリッドステートメモリデバイス、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、および／またはそれらの任意の組み合わせを含む。機械可読媒体は、本明細書で使用されるように、単一の媒体、および、例えば、コンピュータメモリとの組み合わせにおける、コンパクトディスクまたは１つ以上のハードディスクドライブの集合等の、物理的に別個の媒体の集合を含むことを意図する。本明細書で使用されるように、機械可読記憶媒体は、信号伝送の一過性形態を含まない。
【0049】
そのようなソフトウェアはまた、搬送波等のデータキャリア上のデータ信号として搬送される情報（例えば、データ）を含んでもよい。例えば、機械実行可能情報は、信号が、機械（例えば、コンピューティングデバイス）による実行のために命令のシーケンスまたはその一部をエンコードする、データキャリアの中に具現化されるデータ搬送信号、および機械に本明細書に説明される方法論および／または実施形態のいずれか１つを実施させる、任意の関連する情報（例えば、データ構造およびデータ）として含まれてもよい。
【0050】
コンピューティングデバイスの実施例は、限定ではないが、電子書籍読取デバイス、コンピュータワークステーション、端末コンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルドデバイス（例えば、タブレット型コンピュータ、スマートフォン等）、ウェブ装置、ネットワークルータ、ネットワークスイッチ、ネットワークブリッジ、その機械およびそれらの任意の組み合わせによってとられるべきアクションを規定する命令のシーケンスを実行することが可能である、任意の機械を含む。一実施例では、コンピューティングデバイスは、キオスクを含む、および／またはその中に含まれてもよい。
【0051】
図７は、制御システムに本開示の側面および／または方法論のうちのいずれか１つ以上のものを実施させるための命令のセットが実行され得る、コンピュータシステム７００の例示的形態におけるコンピューティングデバイスの一実施形態の図式表現を示す。また、複数のコンピューティングデバイスが、本デバイスのうちの１つ以上のものに、本開示の側面および／または方法論のうちのいずれか１つ以上のものを実施させるための命令の特別に構成されるセットを実装するために利用され得ることも、想定される。コンピュータシステム７００は、バス７１２を介して相互および他のコンポーネントと通信する、プロセッサ７０４と、メモリ７０８とを含む。バス７１２は、限定ではないが、種々のバスアーキテクチャのうちのいずれかを使用する、メモリバス、メモリコントローラ、周辺機器用バス、ローカルバス、およびそれらの任意の組み合わせを含む、いくつかのタイプのバス構造のうちのいずれかを含んでもよい。
【0052】
メモリ７０８は、限定ではないが、ランダムアクセスメモリコンポーネント、読取専用コンポーネント、およびそれらの任意の組み合わせを含む、種々のコンポーネント（例えば、機械可読媒体）を含んでもよい。一実施例では、始動の間等にコンピュータシステム７００内の要素の間で情報を転送することに役立つ基本ルーチンを含む、基本入力／出力システム７１６（ＢＩＯＳ）が、メモリ７０８内に記憶されてもよい。メモリ７０８はまた、本開示の側面および／または方法論のうちのいずれか１つ以上のものを具現化する、命令（例えば、ソフトウェア）７２０を含んで（例えば、１つ以上の機械可読媒体上に記憶されて）もよい。別の実施例では、メモリ７０８はさらに、限定ではないが、オペレーティングシステム、１つ以上のアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュール、プログラムデータ、およびそれらの任意の組み合わせを含む、任意の数のプログラムモジュールを含んでもよい。
【0053】
コンピュータシステム７００はまた、記憶デバイス７２４を含んでもよい。記憶デバイス（例えば、記憶デバイス７２４）の実施例は、限定ではないが、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、光学媒体との組み合わせにおける、光ディスクドライブ、ソリッドステートメモリデバイス、およびそれらの任意の組み合わせを含む。記憶デバイス７２４は、適切なインターフェース（図示せず）によってバス７１２に接続されてもよい。例示的インターフェースは、限定ではないが、ＳＣＳＩ、アドバンスト・テクノロジー・アタッチメント（ＡＴＡ）、シリアルＡＴＡ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ １３９４（ＦＩＲＥＷＩＲＥ（登録商標））、およびそれらの任意の組み合わせを含む。一実施例では、記憶デバイス７２４（または１つ以上のそのコンポーネント）は、（例えば、外部ポートコネクタ（図示せず）を介して）コンピュータシステム７００と除去可能にインターフェースをとられてもよい。特に、記憶デバイス７２４および関連付けられる機械可読媒体７２８は、コンピュータシステム７００のための機械可読命令、データ構造、プログラムモジュール、および／または他のデータの不揮発性および／または揮発性記憶装置を提供してもよい。一実施例では、ソフトウェア７２０は、完全または部分的に、機械可読媒体７２８内に常駐してもよい。別の実施例では、ソフトウェア７２０は、完全または部分的に、プロセッサ７０４内に常駐してもよい。
【0054】
コンピュータシステム７００はまた、入力デバイス７３２を含んでもよい。一実施例では、コンピュータシステム７００のユーザが、入力デバイス７３２を介してコンピュータシステム７００の中にコマンドおよび／または他の情報を打ち込んでもよい。入力デバイス７３２の実施例は、限定ではないが、英数字入力デバイス（例えば、キーボード）、ポインティングデバイス、ジョイスティック、ゲームパッド、オーディオ入力デバイス（例えば、マイクロホン、音声応答システム等）、カーソル制御デバイス（例えば、マウス）、タッチパッド、光学スキャナ、ビデオ捕捉デバイス（例えば、静止カメラ、ビデオカメラ）、タッチスクリーン、およびそれらの任意の組み合わせを含む。入力デバイス７３２は、限定ではないが、シリアルインターフェース、パラレルインターフェース、ゲームポート、ＵＳＢインターフェース、ＦＩＲＥＷＩＲＥ（登録商標）インターフェース、バス７１２への直接的インターフェース、およびそれらの任意の組み合わせを含む、種々のインターフェース（図示せず）のうちのいずれかを介して、バス７１２にインターフェースをとられてもよい。入力デバイス７３２は、さらに下記に議論される、ディスプレイ７３６の一部である、またはそれと別個であり得る、タッチスクリーンインターフェースを含んでもよい。入力デバイス７３２は、上記に説明されるようなグラフィカルインターフェース内で１つ以上のグラフィック表現を選択するための、ユーザ選択デバイスとして利用されてもよい。
【0055】
ユーザはまた、記憶デバイス７２４（例えば、リムーバブルディスクドライブ、フラッシュドライブ等）および／またはネットワークインターフェースデバイス７４０を介してコマンドおよび／または他の情報をコンピュータシステム７００に入力してもよい。ネットワークインターフェースデバイス７４０等のネットワークインターフェースデバイスは、ネットワーク７４４等の種々のネットワークのうちの１つ以上のもの、およびそれに接続される１つ以上の遠隔デバイス７４８にコンピュータシステム７００を接続するために利用されてもよい。ネットワークインターフェースデバイスの実施例は、限定ではないが、ネットワークインターフェースカード（例えば、モバイルネットワークインターフェースカード、ＬＡＮカード）、モデム、およびそれらの任意の組み合わせを含む。ネットワークの実施例は、限定ではないが、広域ネットワーク（例えば、インターネット、企業ネットワーク）、ローカルエリアネットワーク（例えば、オフィル、ビル、キャンパス、または他の比較的に小さい地理的空間と関連付けられるネットワーク）、電話ネットワーク、電話／音声プロバイダと関連付けられるデータネットワーク（例えば、モバイル通信プロバイダのデータおよび／または音声ネットワーク）、２つのコンピューティングデバイス間の直接的接続、およびそれらの任意の組み合わせを含む。ネットワーク７４４等のネットワークは、通信の有線モードおよび／または無線のモードを採用してもよい。一般に、いかなるネットワークトポロジも、使用され得る。情報（例えば、データ、ソフトウェア７２０等）が、ネットワークインターフェースデバイス７４０を介してコンピュータシステム７００に、および／またはそれから通信されてもよい。
【0056】
コンピュータシステム７００はさらに、ディスプレイデバイス７３６等のディスプレイデバイスに表示可能な画像を通信するための、ビデオディスプレイアダプタ７５２を含んでもよい。ディスプレイデバイスの実施例は、限定ではないが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、およびそれらの任意の組み合わせを含む。ディスプレイアダプタ７５２およびディスプレイデバイス７３６は、プロセッサ７０４との組み合わせにおいて利用され、本開示の側面のグラフィック表現を提供してもよい。ディスプレイデバイスに加えて、コンピュータシステム７００は、限定ではないが、オーディオスピーカ、プリンタ、およびそれらの任意の組み合わせを含む、１つ以上の他の周辺出力デバイスを含んでもよい。そのような周辺出力デバイスは、周辺インターフェース７５６を介してバス７１２に接続されてもよい。周辺インターフェースの実施例は、限定ではないが、シリアルポート、ＵＳＢ接続、ＦＩＲＥＷＩＲＥ（登録商標）接続、パラレル接続、およびそれらの任意の組み合わせを含む。
【0057】
前述は、本発明の例証的実施形態の詳細な説明である。種々の修正および追加が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく成され得る。上記に説明される種々の実施形態のそれぞれの特徴が、関連付けられる新しい実施形態における複数の特徴の組み合わせを提供するために、適宜、他の説明される実施形態の特徴と組み合わせられ得る。さらに、前述は、いくつかの別個の実施形態を説明するが、本明細書に説明されているものは、本発明の原理の適用を例証するにすぎない。加えて、本明細書における特定の方法は、具体的な順序で実施されているものとして例証および／または説明され得るが、順序は、本明細書に開示されるような実施形態を達成するために、当業者間で非常に変動し易い。故に、本説明は、実施例のみとして捉えられることを意図し、別様に本発明の範囲を限定するようには意図していない。
【0058】
上記の説明において、および請求項において、「～のうちの少なくとも１つ」または「～のうちの１つ以上のもの」等の語句が、生じ、要素または特徴の接続的列挙が後に続き得る。用語「および／または」もまた、２つ以上の要素または特徴の列挙内に生じ得る。そのような語句が使用される文脈によって別様に暗示的または明示的に反論されない限り、これは、個々に列挙される要素または特徴のいずれか、または他の引用される要素または特徴のいずれかとの組み合わせにおいて引用される要素または特徴のいずれかを意味することを意図している。例えば、語句「ＡおよびＢのうちの少なくとも一方」、「ＡおよびＢのうちの１つ以上のもの」、および「Ａおよび／またはＢ」は、それぞれ、「Ａを単独で、Ｂを単独で、またはＡおよびＢをともに」を意味することを意図している。類似の解釈がまた、３つ以上のアイテムを含む列挙に関しても意図される。例えば、語句「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの１つ以上のもの」、および「Ａ、Ｂ、および／またはＣ」はそれぞれ、「Ａを単独で、Ｂを単独で、Ｃを単独で、ＡおよびＢをともに、ＡおよびＣをともに、ＢおよびＣをともに、またはＡおよびＢおよびＣをともに」を意味することを意図する。加えて、上記における、および請求項内での用語「～に基づいて」の使用は、引用されていない特徴または要素もまた、許容可能であるように、「少なくとも、～に基づいて」を意味することを意図する。
【0059】
本明細書に説明される主題は、所望の構成に応じて、システム、装置、方法、および／または物品において具現化されることができる。前述の説明に記載される実装は、本明細書に説明される主題に一貫した全実装を表すわけではない。代わりに、それらは、説明される主題に関連する側面に一貫するいくつかの実施例にすぎない。いくつかの変形例が、上記で詳細に説明されているが、他の修正または追加も、可能性として考えられる。特に、さらなる特徴および／または変形例が、本明細書に記載されるものに加えて、提供されることができる。例えば、上記で説明される実装は、開示される特徴の種々の組み合わせおよび副次的組み合わせおよび／または上記に開示される、いくつかのさらなる特徴の組み合わせおよび副次的組み合わせを対象とすることができる。加えて、付随の図に描写される、および／または本明細書に説明される論理フローは、望ましい結果を達成するために、必ずしも、示される特定の順序または順次順序を要求しない。他の実装も、以下の請求項の範囲内にあり得る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【国際調査報告】