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公開番号2025016509
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024177994,2024053787
出願日2024-10-10,2012-06-18
発明の名称動きベクトル差のエントロピー符号化
出願人ジーイービデオコンプレッションエルエルシー
代理人弁理士法人岡田特許事務所
主分類H04N 19/13 20140101AFI20250128BHJP(電気通信技術)
要約【課題】動きベクトル差の水平および垂直成分の二値化を用いて符号化されたデータ・ストリームを復号化するためのデコーダ並びにエンコーダを提供する。
【解決手段】デコーダにおいて、二値化は、それぞれカットオフ値より低い水平及び垂直成分の領域の第1の間隔の中で水平及び垂直成分の短縮単項のコード並びにカットオフ値に等しいかそれより高い水平及び垂直成分の領域の第2の間隔の中でカットオフ値のための短縮単項のコードの形の接頭辞と水平及び垂直成分のExp-Golombコードの形の接尾辞との組み合わせに等しい。デコーダは、コンテキスト適応バイナリ・エントロピー復号化を用いてデータ・ストリームから短縮単項のコードを引き出すたエントロピー復号器、動きベクトル差構文要素の二値化を非二値化するデシンボライザ及び動きベクトル差の水平および垂直成分の整数値に基づいてビデオを再現する再現器を含む。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
動きベクトル差の水平および垂直成分が前記水平および垂直成分の二値化を用いて符号
化されたデータ・ストリームからビデオを復号化するためのデコーダにおいて、二値化は
、それぞれ、カットオフ値より低い水平および垂直成分の領域の第１の間隔の中で水平お
よび垂直成分の短縮単項のコード、およびカットオフ値に等しいかそれより高い水平およ
び垂直成分の領域の第２の間隔の中でカットオフ値のための短縮単項のコードの形の接頭
辞と水平および垂直成分のＥｘｐ－Ｇｏｌｏｍｂコードの形の接尾辞との組み合わせに等
しく、カットオフ値は２であり、Ｅｘｐ－Ｇｏｌｏｍｂコードは順序１を有するデコーダ
であって、
動きベクトル差の水平および垂直成分のために、動きベクトル差の水平および垂直成分
および動きベクトル差の二値化を得るために一定の等確率バイパス・モードを用いたＥｘ
ｐ－Ｇｏｌｏｍｂコードに共通する、短縮単項のコードのビン位置につき正確に１つのコ
ンテキストを有するコンテキスト適応バイナリ・エントロピー復号化を用いてデータ・ス
トリームから短縮単項のコードを引き出すように構成されたエントロピー復号器；
動きベクトル差の水平および垂直成分の整数値を得るために動きベクトル差構文要素の
二値化を非二値化するように構成されるデシンボライザ；
動きベクトル差の水平および垂直成分の整数値に基づいてビデオを再現するように構成
される再現器を含む、デコーダ。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
エントロピー復号器（４０９）は、二進演算復号化またはバイナリのＰＩＰＥ復号化を
用いてデータ・ストリーム（４０１）から短縮単項のコード（８０６）を引き出すように
構成される、請求項１に記載のデコーダ。
【請求項３】
エントロピー復号器（４０９）は、短縮単項のコード８０６の２つのビン位置のための
異なるコンテキストを使用するように構成される、請求項１または請求項２に記載のデコ
ーダ。
【請求項４】
エントロピー復号器（４０９）は、短縮単項のコード（８０６）から現在引き出される
ビンのために、現在引き出されるビンのために選択されるコンテキストと関連した現在の
確率状態から現在引き出されるビンに応じた新しい確率状態に移行することによって、確
率状態のアップデートを実行するように構成される、請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載のデコーダ。
【請求項５】
エントロピー復号器（４０９）は、２つの部分的間隔への現在の確率間隔の再分割を得
るために、現在引き出されるビンのために選択されるコンテキストと関連する現在の確率
状態に応じて確率間隔インデックスおよび確率状態インデックスを用いて複数の表項目の
中の表項目にイデックスを付けることにより確率間隔インデックスを得るとともに間隔再
分割を実行するために現在の確率間隔を示す現在の確率間隔幅値を量子化することによっ
て短縮単項のコード（８０６）から現在引き出されるビンをバイナリ演算復号化するよう
に構成される、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のデコーダ。
【請求項６】
現在の確率間隔幅値の量子化において、現在の確率間隔幅値のための８ビット表現を使
用し、ｇｒａｂ－ｏｕｔ２または３に対して８ビット表現の最も重要なビットを使用する
ように構成される、請求項５に記載のデコーダ。
【請求項７】
エントロピー復号器（４０９）は、現在の確率間隔の内部からオフセット値に基づいて
２つの部分的間隔の中で選択するように構成され、確率間隔幅値およびオフセット状態値
をアップデートし、選択された部分的間隔を使用し、データ・ストリーム（４０１）から
のビットの読み出しの継続を含むアップデートされた確率間隔幅値およびオフセット状態
値の繰り込みを実行して現在引き出されるビンの値を推測する、請求項５または請求項６
に記載のデコーダ。
【請求項８】
エントロピー復号器（４０９）は、一定の等確率バイパス・モードで、２つの部分的間
隔に現在の確率間隔の再分割を得るために現在の確率間隔幅値を半分にすることによって
、Ｅｘｐ－Ｇｏｌｏｍｂコードからビンをバイナリ演算復号化するように構成される、請
求項５ないし請求項７のいずれかに記載のデコーダ。
【請求項９】
エントロピー復号器（４０９）は、それぞれの動きベクトル差の水平および垂直成分の
Ｅｘｐ－Ｇｏｌｏｍｂコードの前に、動きベクトル差ごとに、データ・ストリームからそ
れぞれの動きベクトル差の水平および垂直成分の短縮単項のコードを引き出すように構成
される、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のデコーダ。
【請求項１０】
再現器は、動きベクトルの水平および垂直成分のための予測器を得て、動きベクトル差
の水平および垂直成分を用いて予測器８２６を改良することにより動きベクトルの水平お
よび垂直成分を再現するために、動きベクトルの水平および垂直成分を空間的および／ま
たは時間的に予測するように構成される、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のデ
コーダ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化ビデオ・データのためのエントロピー符号化概念に関する。
続きを表示（約 4,000 文字）【背景技術】
【０００２】
多くのビデオ・コーデックは、公知技術である。通常、これらのコーデックは、ビデオ
内容を表すために必要なデータの量を減らす、すなわち、それらは、データを圧縮する。
ビデオ符号化の関連において、ビデオ・データの圧縮が連続して与えられる異なる符号化
技術によって都合よく成し遂げられることが知られており、動き補償予測が、画像内容を
予測するために使われる。動き補償予測および予測残余によって決定される動きベクトル
は、可逆エントロピー符号化に依存する。更にデータの量を減らすために、動きベクトル
自体は予測に従い、それにより、単に動きベクトル予測残余を表している動きベクトル差
だけがエントロピー符号化されなければならない。たとえば、Ｈ．２６４において、ちょ
うど概説された手順は、動きベクトル差に関する情報を送信するために適用される。特に
動きベクトル差は、短縮単項符号（ｔｒｕｎｃａｔｅｄｕｎａｒｙｃｏｄｅ）および
、特定のカットオフ値から、指数Ｇｏｌｏｍｂ符号の組み合わせに対応するビンストリン
グ（ｂｉｎｓｔｒｉｎｇｓ）に二値化される。指数Ｇｏｌｏｍｂ符号のビン（ｂｉｎ）
が０．５の固定確率を有する等確率バイパス・モードを使用して容易に符号化される一方
、いくつかのコンテキスト（ｃｏｎｔｅｘｔ）は第１のビンのために提供される。カット
オフ値は、９に選ばれる。したがって、豊富なコンテキストは、動きベクトル差を符号化
するために提供される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、豊富なコンテキストを提供することは、符号化の複雑さを増加させるだ
けでなく、符号化効率に負の影響を及ぼすこともあり、コンテキストがあまりアクセスさ
れない場合、確率適合、すなわちエントロピー符号化の原因の間のそれぞれのコンテキス
トと関連した確率評価の適合は、効果的に実行されない。したがって、不適当に適用され
る確率評価は、実際のシンボル統計を推定する。さらに、二値化の特定のビンのためにい
くつかのコンテキストが提供される場合、それらの間の選択は、必要性が復号化プロセス
の実行を妨げる隣接したビン／シンタックス要素値の検査を必要とする。一方、コンテキ
ストの数があまりに低く設けられている場合、非常に様々な実際のシンボル統計のビンは
１つのコンテキストの範囲内でグループ化され、したがって、そのコンテキストと関連し
た確率評価は効果的にそれとともに関連するビンを符号化することに失敗する。
【０００４】
動きベクトル差のエントロピー符号化の符号化効率を更に上昇させるための継続的な必
要性がある。
【０００５】
したがって、この種の符号化概念を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、ここに付随する独立クレームの主題によって達成される。
【０００７】
本発明の基本的な発見は、動きベクトル差を二値化するために短縮単項符号が用いられ
るまで、短縮単項符合の２つのビン位置があるだけであるように２までカットオフ値を減
らすことにより動きベクトル差のエントロピー符号化の符号化効率が更に増やされるとい
うことであり、１のオーダーがカットオフ値から動きベクトル差のための指数Ｇｏｌｏｍ
ｂ符号のために用いられる場合、そして、さらに、確実に１つのコンテキストが不完全な
単項符号の２つの位置にそれぞれ与えられる場合、隣接する画像ブロックのビンまたはシ
ンタックス要素値に基づくコンテキストの選択は不要であり、コンテキストへのこれらの
ビン位置におけるあまりに細かい分類は避けられて確立適合が適切に働き、同じコンテキ
ストが水平および垂直の構成要素に用いられる場合、それによりあまりに細かいコンテキ
ストの再分割の負の効果を減少させる。
【０００８】
さらに、動きベクトル差のエントロピー符号化に関する上述の設定は、それを動きベク
トル差の高度な方法と組み合わされ、送信される動きベクトル差の必要な合計を減らすと
きに特に有用である。たとえば、多重の動きベクトル予測因子は動きベクトル予測因子の
オーダーされたリストを得るように提供され、この動きベクトル予測因子のリストへのイ
ンデックスは、その予測残余が問題になっている動きベクトル差によって表される実際の
動きベクトル予測因子を決定するように用いられる。使用されるリスト・インデックスに
関する情報が復号側でデータ・ストリームから導き出されなければならないにもかかわら
ず、動きベクトルの全体の予測品質は増加し、したがって、動きベクトル差の大きさは更
に減少し、全体で、符号化効率は更に増加し、このような改良された動きベクトル予測に
向いている動きベクトル差の水平および垂直成分のためのカットオフ値およびコンテキス
トの共通の使用を減少させる。一方では、データ・ストリームの中で送信される動きベク
トル差の数を減らすために結合が使用されることができ、このために、結合情報は、一群
のブロックに分類されるブロックの再分割のデコーダ・ブロックに信号を送っているデー
タ・ストリームの中で伝達される。動きベクトル差はそれから個々のブロックの代わりに
これらの合併されたグループを単位にするデータ・ストリームの中で送信されることがで
き、それによって、送信されなければならない運動ベクトル差の数を減少させる。このブ
ロックのクラスタリングが隣接した動きベクトル差の間の相関関係を減らすので、上述の
ビン位置のためのそれぞれのコンテキストの提供の省略が、隣接する動きベクトル差によ
るコンテキストへのあまりに細かい分類からエントロピー符号化スキームを抑える。むし
ろ、結合概念はすでに隣接するブロックの動きベクトル差の間の相互関係を利用し、した
がって、１つのビン位置－水平および垂直成分のための－のための１つのコンテキストは
充分である。
本出願の好ましい実施例は、図面を参照して以下に記載される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施例にかかるエンコーダのブロック図を示す。
図２ａは、ブロック中への画像のような再分割を示す図解図である。
図２ｂは、ブロック中への画像のような異なる再分割を示す図解図である。
図２ｃは、ブロック中への画像のような異なる再分割を示す図解図である。
図３は、実施例にかかるデコーダのブロック図を示す。
図４は、実施例にかかるエンコーダを更に詳細に示すブロック図である。
図５は、実施例にかかるデコーダを更に詳細に示すブロック図である。
図６は、空間領域からスペクトル領域へのブロックの変換と、結果として生じる変換ブロックおよびその再変換を示す図解図である。
図７は、実施例にかかるエンコーダのブロック図を示す。
図８は、実施例にかかる、図８のエンコーダによって発生するビット・ストリームを復号化するのに適しているデコーダのブロック図を示す。
図９は、実施例にかかる多重化部分的ビット・ストリームを有するデータパケットを示すブロック図である。
図１０は、更なる実施例にかかる固定サイズのセグメントを用いた他の分割を有するデータパケットを示すブロック図である。
図１１は、実施例にかかるモード切換えをサポートするデコーダを示す。
図１２は、更なる実施例にかかるモード切換えをサポートするデコーダを示す。
図１３は、実施例にかかる図１１のデコーダに適合しているエンコーダを示す。
図１４は、実施例にかかる図１２のデコーダに適合しているエンコーダを示す。
図１５は、ｐＳｔａｔｅＣｔｘおよびｆｕｌｌＣｔｘＳｔａｔｅ／２５６
**
Ｅ
**
のマッピングを示す。
図１６は、本発明の一実施例にかかるデコーダを示す。
図１７は、本発明の一実施例にかかるエンコーダを示す。
図１８は、本発明の実施例にかかる動きベクトル差の二値化を示す図解図である。
図１９は、本実施例にかかる結合概念を示す図解図である。
図２０は、本実施例にかかる動きベクトル予測カキームを示す図解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
なお、図の説明の間、これらの図のいくつかで起こっている要素はこれらの図の各々の
同じ参照符号によって示され、機能性に関する限り、これらの要素の繰り返された説明は
不必要な反復を回避するために回避されることに留意されたい。それにもかかわらず、逆
のものが明確に示されない限り、１つの図に関して設けられている機能および説明は他の
図にも適用されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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