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公開番号2024153921
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-29
出願番号2024131873,2022559426
出願日2024-08-08,2021-04-01
発明の名称4:4:4のクロマフォーマット及びシングルツリーの場合のすべてのチャネルに対するMIP
出願人フラウンホッファー-ゲゼルシャフトツァフェルダールングデァアンゲヴァンテンフォアシュンクエー.ファオ
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類H04N 19/105 20140101AFI20241022BHJP(電気通信技術)
要約【課題】行列ベースイントラ予測を使用する符号化器及び復号器を提供する。
【解決手段】復号器は、複数の色成分及びカラーサンプリングフォーマットのピクチャ10を分割し、ピクチャのイントラ予測された第1の色成分ブロック18’₁₁～18’_1nについて、参照サンプルからサンプル値ベクトルを導出し、ブロック内部に隣接し、予測ベクトルを取得するために、サンプル値ベクトルと夫々の行列ベースのイントラ予測モードに関連付けられた予測行列との間の行列ベクトル積を計算し、予測ベクトルに基づいてブロック内部のサンプルを予測することで、イントラ予測モード510₁～510_mの第1のセット508から1つを選択して、ブロック単位で復号し、ピクチャの第2の色成分を、同じ場所にあるイントラ予測された第1の色成分ブロックに対して選択された行列ベースのイントラ予測モードを使用してイントラ予測することによって、ブロック単位で復号する。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
複数の色成分（１０
１
、１０
２
）及びカラーサンプリングフォーマットのピクチャ（１０）を分割することであって、前記ピクチャ（１０）が各色成分（１０
１
、１０
２
）に関して均等に分割される分割スキーム（１１’
１
）を使用してブロックに、各色成分（１０
１
、１０
２
）が、均等にサンプリングされる、分割することと、
前記ピクチャ（１０）の第１の色成分（１０
１
）を、前記ピクチャ（１０）のイントラ予測された第１の色成分ブロック（１８’
１１
～１８’
１ｎ
）のそれぞれについて、参照サンプル（１７）からサンプル値ベクトル（５１４）を導出すること、ブロック内部（１８）に隣接すること、予測ベクトル（５１８）を取得するために、前記サンプル値ベクトル（５１２）とそれぞれの行列ベースのイントラ予測モード（５１０
１
～５１０
ｍ
）に関連付けられた予測行列（５１６）との間の行列ベクトル積（５１２）を計算すること、及び前記予測ベクトル（５１８）に基づいて前記ブロック内部（１８）のサンプルを予測することによって、前記ブロック内部（１８）が予測される各モードによる前記行列ベースのイントラ予測モード（５１０
１
～５１０
ｍ
）を含む、イントラ予測モードの第１のセット（５０８）から１つを選択して、ブロック単位で復号することと、
前記ピクチャ（１０）の第２の色成分（１０
２
）を、同じ場所にあるイントラ予測された第１の色成分ブロック（１８
１
）に対して選択された前記行列ベースのイントラ予測モードを使用して前記ピクチャの所定の第２の色成分ブロック（１８
２
）をイントラ予測することによって、ブロック単位で復号することと、を実行するように構成された、
ブロックベースの復号器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明による実施形態は、４：４：４のクロマフォーマット及びシングルツリーの場合のすべてのチャネルに対して行列ベースイントラ予測（ＭＩＰ）を使用してピクチャまたはビデオを符号化または復号するための装置及び方法に関する。
続きを表示（約 4,000 文字）【背景技術】
【０００２】
現在のＶＴＭでは、ＭＩＰはルマ成分にのみ使用される［３］。クロマイントラブロックのイントラモードがダイレクトモード（ＤＭ）であり、同じ場所にあるルマブロックのイントラモードがＭＩＰモードである場合、クロマブロックは平面モードを使用してイントラ予測信号を生成する必要がある。ＭＩＰの場合にＤＭモードをこのように扱う主な理由は、４：２：０の場合、またはデュアルツリーの場合、同じ場所にあるルマブロックは、色ブロックとは異なる形状を持ち得ると言える。したがって、ＭＩＰモードはすべてのブロック形状に適用できるわけではないので、同じ場所にあるルマブロックのＭＩＰモードは、その場合クロマブロックに適用できない場合がある。
【０００３】
したがって、行列ベースイントラ予測をサポートするために、ピクチャ符号化及び／またはビデオ符号化をより効率的にレンダリングする概念を提供することが望まれる。加えて、または代わりに、ビットストリームを縮小し、よって、信号伝達コストを縮小することが望まれる。
【０００４】
本出願の独立請求項の主題によってこれが達成される。
【０００５】
発明に従った更なる実施形態は、本出願の従属請求項の主題によって定義される。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、本出願の発明者は、ピクチャの所定のブロックのサンプルを予測するために行列ベースのイントラ予測モード（ＭＩＰモード）を使用しようとするときに遭遇する１つの問題が、現在、ピクチャのすべての色成分にＭＩＰを使用することはできないという事実に由来する。本願の第１の態様によれば、この困難は、例えば、２つの色成分が均等にサンプリングされ、ブロックに均等に分割されている場合、ピクチャ内の同じ場所を共有する２つの色成分のイントラ予測ブロック、すなわち同じ場所にあるイントラ予測ブロックに対して同じＭＩＰモードを使用することによって克服される。発明者は、ピクチャの２つ以上の色成分の同じ場所にあるイントラ予測ブロックに対して同じＭＩＰモードを使用することが有利であることを見つけた。これは、ピクチャのすべての色成分にわたる予測信号の強い相関が有益であり、同じイントラ予測モードがピクチャのイントラ予測ブロックの２つ以上の色成分に対して使用される場合、そのような相関を高めることができるという考えに基づく。同じピクチャの異なる色成分の同じ場所にあるブロックに対して同じＭＩＰモードを使用することにより、ビットストリームと、したがって、信号伝達コストとが縮小される可能性がある。さらに、符号化の複雑さが縮小される可能性がある。
【０００７】
したがって、本出願の第１の態様によれば、ブロックベースの復号器／符号化器は、各色成分が均等にサンプリングされる、例えば、ピクチャの第１の色成分は、ピクチャの他のすべての色成分と同じサンプリングを持つ、例えば、ピクチャのすべての色成分は、同じ空間解像度を持つなど、ブロックにピクチャが各色成分に関して均等に分割される分割スキームを使用して、例えば、ピクチャの第１の色成分はピクチャの他のすべての色成分と同様に同じように分割される、例えば、すべての色成分が同じ空間解像度を持つなど、複数の色成分及びカラーサンプリングフォーマットのピクチャを分割するように構成される。ピクチャは、例えば、ＹＵＶ、ＹＰｂＰｒ及び／またはＹＣｂＣｒ色空間において、ルマ成分及び２つのクロマ成分で構成されてもよく、ルマ成分及び２つのクロマ成分が複数の色成分を表す。例えばＲＧＢ色空間では、ピクチャが、複数の色成分を表す赤成分、緑成分、及び青成分で構成され得ることも可能である。ピクチャは、例えば、第１の色成分、第２の色成分、及び任意選択で第３の色成分で構成される。説明されるブロックベースの復号器／符号化器は、他の色成分を含む写真や、色成分の数が異なる写真にも使用できるあることは明らかである。例えば、ピクチャは、第１の色成分を第１の色成分ブロックに分割し、第２の色成分を第２の色成分ブロックに分割し、任意選択で第３の色成分を第３の色成分ブロックに分割することにより、各色成分に対して均等に分割される。ピクチャの色成分がインター予測、すなわちインター符号化されるか、またはイントラ予測、すなわちイントラ符号化されるかの決定は、粒度で、または色成分ブロックの単位で行うことができる。ブロックベースの復号器／符号化器は、ピクチャのイントラ予測された第１の色成分ブロックのそれぞれについて、すなわちイントラ予測に関連付けられた第１の色成分ブロックのそれぞれについて、イントラ予測モードの第１のセットのうちの１つを選択して、ピクチャの第１の色成分をブロック単位、すなわち第１の色成分ブロック単位のデータストリームとの間で符号化／復号するように構成される。インター予測に関連付けられた第１の色成分ブロック、すなわちインター予測された第１の色成分ブロックは、別様に扱われる。イントラ予測モードの第１のセットは、参照サンプルからサンプル値ベクトルを導出すること、ブロック内部に隣接すること、予測ベクトルを取得するためサンプル値ベクトルとそれぞれの行列ベースのイントラ予測モードに関連付けられた予測行列間の行列ベクトル積を計算すること、及び予測ベクトルに基づいてブロック内のサンプルを予測することによってブロック内部が予測される各モードによる行列ベースのイントラ予測モードを含む。さらに、ブロックベースの復号器／符号化器は、同じ場所にあるイントラ予測された第１の色成分ブロックに対して選択された行列ベースのイントラ予測モードを使用してピクチャの所定の第２の色成分ブロックをイントラ予測することにより、ブロック単位でピクチャの第２の色成分を符号化／復号するように構成される。ピクチャの第１の色成分はピクチャのルマ成分であり、ピクチャの第２の色成分はピクチャのクロマ成分であってよい。
【０００８】
一実施形態によれば、予測ベクトルの成分の数は、ブロック内部のサンプル数よりも少なく、ブロックベースの復号器／符号化器は、ブロック内部のサンプル位置をサポートするために割り当てられた予測ベクトルの成分に基づいてサンプルを補間することにより、予測ベクトルに基づいてブロック内部のサンプルを予測するように構成される。これは、復号器／符号化器の複雑さ及び信号伝達コストが縮小される可能性がある、行列ベクトル積の計算に必要な乗算の総数を縮小して、そのような予測ベクトルを取得できるという考えに基づく。
【０００９】
一実施形態によれば、ブロックベースの復号器／符号化器は、ピクチャのイントラ予測された第２の色成分ブロックのそれぞれについて、すなわち、イントラ予測に関連付けられた第２色成分ブロックのそれぞれについて、第１のオプション及び第２のオプションから１つを選択するように構成される。第１のオプションで、それぞれのイントラ予測された第２の色成分ブロックに対するイントラ予測モードが、それぞれのイントラ予測された第２の色成分ブロックに対するイントラ予測モードが、同じ場所にあるイントラ予測された第１の色成分ブロックに対して選択されたイントラ予測モードが行列ベースのイントラ予測モードの１つである場合、同じ場所にあるイントラ予測された第１の色成分ブロックに対して選択されたイントラ予測モードに等しいように、同じ場所にあるイントラ予測された第１の色成分ブロックに対して選択されたイントラ予測モードに基づいて導出される。第２のオプションで、それぞれのイントラ予測された第２の色成分ブロックに対するイントラ予測モードが、それぞれのイントラ予測された第２の色成分ブロックに対するデータストリーム内に存在する／通知されたイントラモードインデックスに基づいて選択される。例えば、復号器／符号化器は、イントラ予測された第２の色成分ブロックに対してダイレクトモードまたは残差符号化色変換モードが示されている場合、第１のオプションを選択するように構成され得る。そうでない場合、例えば、第２のオプションを選択することにより、データストリーム内で通知されたモードが、イントラ予測された第２の色成分ブロックの予測に使用される。
【００１０】
一実施形態によれば、ブロックベースの復号器／符号化器は、イントラ予測モードの第１のセットから成る行列ベースのイントラ予測モードが、行列ベースのイントラ予測モードの相互に素なサブセットの集合から行列ベースのイントラ予測モードの１つのサブセットとなるように、それぞれのイントラ予測された第１の色成分ブロックのブロック次元に応じて選択されるように構成される。例えば、行列ベースのイントラ予測モードの各サブセットは、特定のブロック次元に関連付けられる場合がある。例えば、選択されたサブセットの行列ベースのイントラ予測モードのみが、イントラ予測モードの第１のセットから成る。それぞれのイントラ予測された第１の色成分ブロックのイントラ予測モードが選択されるイントラ予測モードの第１のセットは、ブロック次元が異なると異なる可能性がある。したがって、復号器／符号化器は、イントラ予測された第１の色成分ブロックのブロック次元に基づいて、それぞれのイントラ予測された第１の色成分ブロックに適し得るイントラ予測モードを事前選択するように構成される。これにより、復号器／符号化器の複雑さと信号伝達のコストが縮小され得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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