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公開番号2025100580
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2025061869,2023567030
出願日2025-04-03,2022-07-27
発明の名称複数シンボル算術コーディングのための方法、デバイス及び記憶媒体
出願人テンセント・アメリカ・エルエルシー
代理人個人,個人
主分類H04N 19/13 20140101AFI20250626BHJP(電気通信技術)
要約【課題】映像復号における複数シンボル算術コーディングのための方法、装置及びコンピュータ可読記憶媒体。
【解決手段】本方法は、コーディングされた映像ビットストリームを受けるステップと、累積分布関数の配列と、対応するM個のシンボルとを取得するステップであって、Mは1を超える整数である、ステップと、累積分布関数の配列に基づいて、少なくとも1つのシンボルを抽出するためにコーディングされた映像ビットストリームに算術復号を行なうステップであって、抽出されたシンボル毎に、少なくとも1つの確率更新率に基づいて抽出されたシンボルに応じて累積分布関数の配列を更新することと、累積分布関数の更新された配列に基づいて、次のシンボルを抽出するためにコーディングされた映像ビットストリームに算術復号を継続することとによって算術復号を行なうステップとを含む。
【選択図】図18
特許請求の範囲【請求項１】
映像復号における複数シンボル算術コーディングのための方法であって、前記方法は、
指示を記憶するメモリと、前記メモリと通信するプロセッサとを備えるデバイスが、コーディングされた映像ビットストリームを受けるステップと、
前記デバイスが、累積分布関数の配列と、対応するＭ個のシンボルとを取得するステップであって、Ｍは１を超える整数である、ステップと、
前記デバイスが累積分布関数の前記配列に基づいて、少なくとも１つのシンボルを抽出するために前記コーディングされた映像ビットストリームに算術復号を行なうステップであって、
抽出されたシンボル毎に、前記デバイスが少なくとも１つの確率更新率に基づいて前記抽出されたシンボルに応じて累積分布関数の前記配列を更新することと、
前記デバイスが累積分布関数の前記更新された配列に基づいて、次のシンボルを抽出するために前記コーディングされた映像ビットストリームに算術復号を継続することとによって算術復号を行なうステップと
を備える、方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記少なくとも１つの確率更新率は１つの確率更新率を備え、
前記１つの確率更新率は関数ｆ（Ｎ，Ｍ）を備え、Ｎは前記コーディングされた映像ビットストリームをパースするときの、関連するシンボルの出現数である、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記関数ｆ（Ｎ，Ｍ）は
JPEG
2025100580000017.jpg
15
170
を備え、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは既定の関数パラメータであり、ｇ（Ｍ，Ｄ）はＤを関数パラメータとして持つ、Ｍの関数である、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ｇ（Ｍ，Ｄ）はｍｉｎ（ｌｏｇ
２
（Ｍ），Ｄ）を備える、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記既定の関数パラメータはタイル又はフレームを復号するために初期化される、
請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記既定の関数パラメータは、ビデオパラメータセット（ＶＰＳ）、ピクチャパラメータセット（ＰＰＳ）、シーケンスパラメータセット（ＳＰＳ）、適応パラメータセット（ＡＰＳ）、ピクチャヘッダ、フレームヘッダ、スライスヘッダ、タイルヘッダ又はコーディングツリーユニット（ＣＴＵ）ヘッダの少なくとも１つを備えるハイレベルシンタックスから得られる、
請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記関数ｆ（Ｎ，Ｍ）は
JPEG
2025100580000018.jpg
15
170
を備え、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥは既定の関数パラメータであり、ｇ（Ｍ，Ｅ）はＥを関数パラメータとして持つ、Ｍの関数である、
請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記関数ｆ（Ｎ，Ｍ）は
JPEG
2025100580000019.jpg
15
170
を備え、Ａ及びＢは既定の関数パラメータであり、ＬＵＴ（Ｎ）はＮをインデックスとして持つルックアップテーブルであり、ｇ（Ｍ，Ｂ）はＢを関数パラメータとして持つ、Ｍの関数である、
請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの確率更新率はＫ個の確率更新率を備え、Ｋは１を超える整数であり、
各確率更新率は関数ｆ（Ｎ，Ｍ）を備え、Ｎは前記コーディングされた映像ビットストリームをパースするときの、関連するシンボルの出現数であり、
前記少なくとも１つの確率更新率に基づいて前記抽出されたシンボルに応じて累積分布関数の前記配列を更新することは、
累積分布関数のＫ個の配列をこれに対応するＫ個の確率更新率に基づいて更新することと、
累積分布関数の前記更新されたＫ個の配列の加重合計として累積分布関数の前記配列を更新すること
とを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
Ｋは２であり、
累積分布関数の前記更新されたＫ個の配列の加重合計として累積分布関数の前記配列を更新することは、
ｗ
１
＊ｐ
１
＋ｗ
２
＊ｐ
２
として累積分布関数の前記配列を更新することを備え、ｗ
１
は第１の重みであり、ｐ
１
は第１の確率更新率に基づく第１の累積分布関数の更新された配列であり、ｗ
２
は第２の重みであり、ｐ
２
は第２の確率更新率に基づく第２の累積分布関数の更新された配列である、
請求項９に記載の方法。
（【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】
関連する出願
本出願は２０２２年２月３日に出願された米国仮出願第６３／３０６，３８６号と、２０２２年７月２１日に出願された米国非仮出願第１７／８６９，９６４号とを基礎とし、これらの優先権の利益を主張するものである。双方の出願の全体が参照により本明細書に援用される。
続きを表示（約 3,100 文字）【０００２】
本開示は映像コーディング及び／又は復号技術に関し、特に、複数シンボル算術コーディング及び／又は復号の改善された設計及び／又は実施に関する。
【背景技術】
【０００３】
本明細書に記載されている本背景技術の説明は開示の背景を概略的に示すためのものである。本背景技術の記載箇所で説明されている範囲において、現時点で氏名が掲載されている発明者の成果と、その他、本出願の出願時の先行技術としての地位を獲得し得ない説明の態様とは、本開示に対する先行技術として明示的にも黙示的にも自認されるものではない。
【０００４】
映像コーディング及び復号は動き補償とともにピクチャ間予測を用いて実行することができる。圧縮されていないデジタル映像はピクチャ列を含む場合があり、各ピクチャは所定の空間的大きさを持ち、たとえば１９２０×１０８０個の輝度サンプル、及び関連する全色度サンプル又はサブサンプリングによる色度サンプルという空間的大きさを持つ。ピクチャ列は不変であったり可変であったりするピクチャレート（フレームレートとも別称される）を持ち、たとえば毎秒６０ピクチャすなわち毎秒６０フレームのピクチャレート持つ場合がある。圧縮されていない映像にはストリーミングやデータ処理に対する特定のビットレート要件がある。たとえば、画素解像度が１９２０×１０８０、フレームレートが毎秒６０、クロマサブサンプリングが色チャンネル１つにつき１画素あたり８ビットで４：２：０である映像は約１．５Ｇｂｉｔ／ｓの帯域幅を要する。このような映像１時間には６００ＧＢｙｔｅより多い記憶領域が必要である。
【０００５】
映像コーディング及び復号の目的の１つは圧縮によって圧縮された入力映像信号の冗長さを削減することであるといえる。圧縮は上述の帯域幅要件及び／又は記憶領域要件を緩和するのに有用であるといえ、場合によっては、２桁以上緩和するのに有用であるといえる。可逆圧縮と非可逆圧縮との両方と、これらの組合せとを用いることができる。可逆圧縮とは、圧縮された元の信号から復号プロセスを介して元の信号の厳密な複製を再構成することができる手法を指す。非可逆圧縮とは、コーディングの際に元の映像情報が完全には保持されず、復号の際に完全には復元することができないコーディング／復号プロセスを指す。非可逆圧縮を用いると、再構成された信号は元の信号とは同一ではない場合があるが、元の信号と再構成された信号との間の歪みは、多少の情報の欠落があるが、再構成された信号が意図した用途に用いることができるようになる程度に十分小さくなる。映像の場合には、多くの用途に非可逆圧縮が広く用いられている。容認可能な歪みの量は用途に依存する。たとえば、特定の民生用ストリーミング用途のユーザは映画用途やテレビ放送用途のユーザよりも大きい歪みを容認する場合がある。特定のコーディングアルゴリズムによって実現可能な圧縮率を、様々な歪み許容量を反映するように選択したり調節したりすることができる。すなわち、容認可能な歪みが大きいと、通常、大規模な欠落と高い圧縮率をもたらすコーディングアルゴリズムが可能になる。
【０００６】
たとえば動き補償、フーリエ変換、量子化やエントロピコーディングを含む、いくつかの幅広いカテゴリ及びステップから得られる手法を映像エンコーダ及びデコーダに利用することができる。
【０００７】
映像コーデック技術はイントラコーディングとして知られている手法を含むことができる。イントラコーディングでは、以前に再構成された参照ピクチャからサンプル又はその他データを参照せずにサンプル値を表現する。いくつかの映像コーデックでは、ピクチャをサンプルのブロックに空間的に細分する。サンプルのすべてのブロックをイントラモードでコーディングする場合、当該ピクチャをイントラピクチャと称することができる。イントラピクチャと、独立デコーダリフレッシュピクチャなどのその派生とを用いてデコーダの状態をリセットすることができるので、これを、コーディングされた映像ビットストリームや映像のセッションの最初の画像として用いたり、静止画像として用いたりすることができる。その後、イントラ予測の後のブロックのサンプルが周波数ドメインへの変換を受けることが可能であり、そのように生成された変換係数をエントロピコーディングの前に量子化することができる。イントラ予測は変換前のドメインでサンプル値を最小限にする手法を代表するものである。場合によっては、変換後のＤＣ値が小さく、ＡＣ係数が小さいほど、エントロピコーディング後のブロックを表わす、所与の量子化ステップで必要なビットのサイズが小さくなる。
【０００８】
たとえばＭＰＥＧ－２世代のコーディング手法で知られているコーディングなどの従来のイントラコーディングではイントラ予測を用いていない。しかし、いくつかのより新規の映像圧縮技術は、たとえば、空間的に近傍にあるものの符号化及び／又は復号の際に得られる周囲のサンプルデータ及び／又はメタデータや、イントラコーディング又は復号されたデータのブロックに復号順で先行する周囲のサンプルデータ及び／又はメタデータに基づいてブロックのコーディング／復号を試みる手法を含む。以下、このような手法を「イントラ予測」手法と称する。少なくともいくつかの例では、イントラ予測で、再構成中の現在のピクチャの参照データしか用いず、他の参照ピクチャの参照データは用いないことに留意する。
【０００９】
多くの異なる形態のイントラ予測が存在することが可能である。このような手法の１つ以上を所与の映像コーディング技術に利用可能である場合、用いられる手法をイントラ予測モードと称することができる。１つ以上のイントラ予測モードを特定のコーデックで行なってもよい。いくつかの例では、モードは下位モードを有することができかつ／又は様々なパラメータと関連してもよく、モード／下位モード情報と映像のブロックのイントラコーディングパラメータとを個別にコーディングしたりモードコードワードにまとめて含ませたりすることができる。所与のモード、下位モード及び／又はパラメータの組合せにどのコードワードを用いるかによって、イントラ予測によるコーディング効率の向上に影響を及ぼすことができるので、コードワードをビットストリームに変換するのに用いられるエントロピコーディング技術に影響を及ぼすことができる。
【００１０】
イントラ予測の特定のモードがＨ．２６４から導入され、Ｈ．２６５で改良され、ｊｏｉｎｔｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ（ＪＥＭ）、ｖｅｒｓａｔｉｌｅｖｉｄｅｏｃｏｄｉｎｇ（ＶＶＣ）、ｂｅｎｃｈｍａｒｋｓｅｔ（ＢＭＳ）などの新規のコーディング技術でさらに改良された。通常、イントラ予測では、利用可能になっている近傍サンプルの値を用いて予測値ブロックを形成することができる。たとえば、所定の方向及び／又はラインに沿って並ぶ近傍サンプルの特定の集合の利用可能な値を複製して予測値ブロックに入れてもよい。用いられている方向の方の参照値をそのビットストリームにおいてコーディングすることができるし、参照値そのものを予測してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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