(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ符号化装置がビデオデータを符号化する方法であって、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化することと、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて符号化されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を符号化することと、ここにおいて、前記シンタックス要素を符号化することは、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化することを備え、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶することと、ここにおいて、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であり、
を備える、方法。
【請求項２】
ビデオ復号装置がビデオデータを復号する方法であって、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを復号することと、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて復号されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を復号することと、ここにおいて、前記シンタックス要素を復号することは、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を構文解析することを備え、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶することと、ここにおいて、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であり、
を備える、方法。
【請求項３】
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であるとき、前記ビデオフレームが一般化Ｐ／Ｂ（ＧＰＢ）フレームであると決定することをさらに備える、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ビデオフレームがＧＰＢフレームであると決定することが、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを比較することと、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であるとき、前記ビデオフレームがＧＰＢフレームであると決定することと
を備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ビデオフレームがＧＰＢフレームであると決定することが、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて前記ビデオフレームがＧＰＢフレームであることを示すフラグを信号伝達することを備える、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記ビデオフレームがＧＰＢフレームであると決定することが、前記ビデオフレームが、ＧＰＢスライス、ＧＰＢフラグをもつＰスライス、又はＧＰＢフラグをもつＢスライスのうちの１つであると決定することを備える、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて前記ＧＰＢフレームが使用可能であることを示すためのフラグを信号伝達することをさらに備える、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
復号された参照ピクチャを記憶するメモリと、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化することと、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて符号化されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を符号化することと、ここにおいて、プロセッサは、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化し、
を行う前記プロセッサと、
ここにおいて、前記メモリが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶し、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であり、
を備える、ビデオ符号化装置。
【請求項９】
復号された参照ピクチャを記憶するメモリと、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを復号することと、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて復号されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を復号することと、ここにおいて、プロセッサは、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を構文解析し、
を行う前記プロセッサと、
ここにおいて、前記メモリが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶し、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であり、
を備える、ビデオ復号装置。
【請求項１０】
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であるとき、前記プロセッサは、前記ビデオフレームが一般化Ｐ／Ｂ（ＧＰＢ）フレームであると決定する、請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを比較し、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であるとき、前記ビデオフレームがＧＰＢフレームであると決定する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記プロセッサは、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて前記ビデオフレームがＧＰＢフレームであることを示すフラグを信号伝達する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記ビデオフレームが、ＧＰＢスライス、ＧＰＢフラグをもつＰスライス、又はＧＰＢフラグをもつＢスライスのうちの１つであると決定する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記プロセッサは、ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて前記ＧＰＢフレームが使用可能であることを示すためのフラグを信号伝達する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
ビデオ符号化装置であって、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化するための手段と、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて符号化されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を符号化するための手段と、ここにおいて、前記シンタックス要素を符号化するための前記手段は、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化するための手段を備え、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶するための手段と、ここにおいて、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であり、
を備える、ビデオ符号化装置。
【請求項１６】
ビデオ復号装置であって、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを復号するための手段と、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて復号されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を復号するための手段と、ここにおいて、前記シンタックス要素を復号するための前記手段は、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を構文解析するための手段を備え、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶するための手段と、ここにおいて、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であり、
を備える、ビデオ復号装置。
【請求項１７】
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であるとき、前記ビデオフレームが一般化Ｐ／Ｂ（ＧＰＢ）フレームであると決定するための手段をさらに備える、請求項１５又は１６に記載の装置。
【請求項１８】
ビデオデータを符号化するための命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、プロセッサ中で実行されると、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化することと、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて符号化されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を符号化することと、ここにおいて、前記命令は、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化することを前記プロセッサに行わせ、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶することと、ここにおいて、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であり、
を前記プロセッサに行わせる、ビデオデータを符号化するための命令を記憶する、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１９】
ビデオデータを復号するための命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、プロセッサ中で実行されると、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを復号することと、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて復号されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を復号することと、ここにおいて、前記命令は、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を構文解析することを前記プロセッサに行わせ、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶することと、ここにおいて、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であり、
を前記プロセッサに行わせる、ビデオデータを復号するための命令を記憶する、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２０】
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であるとき、前記ビデオフレームが一般化Ｐ／Ｂ（ＧＰＢ）フレームであると前記プロセッサに決定させる命令をさらに備える、請求項１８又は１９に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２１】
ビデオ符号化装置がビデオデータを符号化する方法であって、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化することと、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて符号化されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を符号化することと、ここにおいて、前記シンタックス要素を符号化することは、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化することを備え、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶することと、前記第２の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストとは異なり、ここにおいて、前記単方向予測モードのために使用される前記第１の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのうちの好適な１つであり、
を備える、方法。
【請求項２２】
ビデオ復号装置がビデオデータを復号する方法であって、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを復号することと、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて復号されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を復号することと、ここにおいて、前記シンタックス要素を復号することは、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を構文解析することを備え、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶することと、前記第２の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストとは異なり、ここにおいて、前記単方向予測モードのために使用される前記第１の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのうちの好適な１つであり、
を備える、方法。
【請求項２３】
復号された参照ピクチャを記憶するメモリと、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化することと、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて符号化されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を符号化することと、ここにおいて、プロセッサは、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化し、
を行う前記プロセッサと、
ここにおいて、前記メモリが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶し、前記第２の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストとは異なり、ここにおいて、前記単方向予測モードのために使用される前記第１の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのうちの好適な１つであり、
を備える、ビデオ符号化装置。
【請求項２４】
復号された参照ピクチャを記憶するメモリと、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを復号することと、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて復号されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を復号することと、ここにおいて、プロセッサは、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を構文解析し、
を行う前記プロセッサと、
ここにおいて、前記メモリが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶し、前記第２の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストとは異なり、ここにおいて、前記単方向予測モードのために使用される前記第１の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのうちの好適な１つであり、
を備える、ビデオ復号装置。
【請求項２５】
ビデオ符号化装置であって、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化するための手段と、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて符号化されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を符号化するための手段と、ここにおいて、前記シンタックス要素を符号化するための前記手段は、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化するための手段を備え、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶するための手段と、前記第２の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストとは異なり、ここにおいて、前記単方向予測モードのために使用される前記第１の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのうちの好適な１つであり、
を備える、ビデオ符号化装置。
【請求項２６】
ビデオ復号装置であって、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを復号するための手段と、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて復号されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を復号するための手段と、ここにおいて、前記シンタックス要素を復号するための前記手段は、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を構文解析するための手段を備え、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶するための手段と、前記第２の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストとは異なり、ここにおいて、前記単方向予測モードのために使用される前記第１の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのうちの好適な１つであり、
を備え、ビデオ復号装置。
【請求項２７】
ビデオデータを符号化するための命令を備えるコンピュータ可読記憶媒体であって、プロセッサ中で実行されると、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化することと、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて符号化されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用される、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を符号化することと、ここにおいて、前記命令は、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化することを前記プロセッサに行わせ、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶することと、前記第２の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストとは異なり、ここにおいて、前記単方向予測モードのために使用される前記第１の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのうちの好適な１つであり、
を前記プロセッサに行わせる、ビデオデータを符号化するための命令を備える、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２８】
ビデオデータを復号するための命令を備えるコンピュータ可読記憶媒体であって、プロセッサ中で実行されると、
第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して単方向予測モード、または、前記第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャ及び第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに対して双方向予測モード、のうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを復号することと、ここにおいて、前記ビデオブロックが前記単方向予測モードを用いて復号されるとき、前記第１の参照ピクチャリストのみが使用され、
前記第１の参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに対して前記単方向予測モード、または、前記双方向予測モード、のうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つのシンタックス要素を復号することと、ここにおいて、前記命令は、前記単方向予測モードのために使用される前記第1の参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードまたは前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を構文解析することを前記プロセッサに行わせ、
前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを記憶することと、前記第２の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストとは異なり、ここにおいて、前記単方向予測モードのために使用される前記第１の参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのうちの好適な１つであり、
を前記プロセッサに行わせる、ビデオデータを復号するための命令を備える、コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ビデオ符号化に関し、より詳細には、ビデオインター符号化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオ機能は、デジタルテレビジョン、デジタルダイレクトブロードキャストシステム、ワイヤレスブロードキャストシステム、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップ又はデスクトップコンピュータ、デジタルカメラ、デジタル記録機器、デジタルメディアプレーヤ、ビデオゲーム機器、ビデオゲームコンソール、セルラー電話又は衛星無線電話、ビデオ遠隔会議機器などを含む、広範囲にわたる機器に組み込まれ得る。デジタルビデオ機器は、デジタルビデオ情報をより効率的に送信及び受信するために、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６３、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４、Ｐａｒｔ１０、アドバンストビデオ符号化（ＡＶＣ：Advanced Video Coding）、又は新生の高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ：High Efficiency Video Coding）規格によって定義された規格、及びそのような規格の拡張に記載されているビデオ圧縮技術など、ビデオ圧縮技術を実装する。
【０００３】
ビデオ圧縮技術は、ビデオシーケンスに固有の冗長性を低減又は除去するために空間的予測及び／又は時間的予測を実行する。ブロックベースのビデオ符号化の場合、ビデオフレーム又はスライスがビデオブロック又は符号化ユニット（ＣＵ：coding unit）に区分され得る。イントラ符号化（Ｉ）フレーム又はスライス中のビデオブロックは、近隣ブロックに関する空間的予測を使用して符号化される。インター符号化（Ｐ又はＢ）フレーム又はスライス中のビデオブロックは、同じフレーム又はスライス中の近隣ブロックに関する空間的予測、若しくは他の参照ピクチャに関する時間的予測を使用し得る。双方向予測（Ｂ）フレーム中のビデオブロックは、従来、後のピクチャの１つのリストと先のピクチャの１つのリストとである２つの異なる参照ピクチャリストから２つの動きベクトルを計算するために双方向予測を使用して符号化される。単方向予測（Ｐ）フレーム中のビデオブロックは、従来、後のピクチャのリストである単一の参照ピクチャリストから単一の動きベクトルを計算するために単方向予測を使用して符号化される。
【発明の概要】
【０００４】
一般に、本開示は、ビデオ符号化において予測情報を符号化するコストを低減するための技術に関する。インター符号化ビデオフレームのビデオブロックは、第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとのうちの１つの中の参照ピクチャからの単方向予測モード、又は第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとの両方の中の参照ピクチャからの双方向予測モードのいずれかを使用して符号化され得る。新生のＨＥＶＣ規格では、双方向予測（Ｂ）フレーム概念の特殊な場合であり得る一般化Ｐ／Ｂ（ＧＰＢ）フレームが導入されている。ＧＰＢフレーム中のビデオブロックは、同等である２つの別個の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャから計算された最高２つの動きベクトルを使用して符号化される。参照ピクチャリストは、代替的に参照フレームリストと呼ばれることがある。
【０００５】
参照ピクチャリストのうちの１つが他の参照ピクチャリストよりも好適であるとき、デフォルトで、単方向予測のために好適参照ピクチャリストを使用することがより効率的であり得る。これは、ＧＰＢフレームが使用可能であり、従って、第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとが同等であるときに特に当てはまる。その場合、第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストのいずれも単方向予測のために使用され得る。本開示の技術は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を２ビット未満を使用して符号化することを含む。
【０００６】
例えば、ビデオブロックの動き予測方向についての通常のシンタックス要素は、ビデオブロックを符号化するために単方向予測モードが使用されるのか双方向予測モードが使用されるのかを示す第１のビットと、単方向予測モードのために使用される参照ピクチャリストを示す第２のビットとを含み得る。同等の参照ピクチャリストの場合、参照ピクチャリストのいずれも単方向予測モードのために互換的に使用され得るので、通常のシンタックス要素の第２のビットは冗長であり得る。好適参照ピクチャリストの場合、シンタックス要素は、好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを示すシンタックス要素を表すための値を割り当てることによって符号化され得る。本技術によれば、シンタックス要素は、割り当てられた値が２ビット未満であり得るようにバイアスされたか又は２値化された確率であり得る。いずれの場合も、本技術は、ビデオブロックの動き予測方向を示すシンタックス要素を符号化するために使用されるビット数を低減する。
【０００７】
一例では、本開示は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化することと、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を符号化することとを含み、シンタックス要素が２ビット未満を使用して符号化される、ビデオデータを符号化する方法を対象とする。
【０００８】
別の例では、本開示は、復号された参照ピクチャを記憶するメモリと、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化することと、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を符号化することとを行うプロセッサを備え、シンタックス要素が２ビット未満を使用して符号化される、ビデオ符号化装置を対象とする。
【０００９】
更なる一例では、本開示は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化するための手段と、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を符号化するための手段とを備え、シンタックス要素が２ビット未満を使用して符号化される、ビデオ符号化装置を対象とする。
【００１０】
別の例では、本開示は、プロセッサ中で実行されると、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化することと、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を符号化することとをプロセッサに行わせる、ビデオデータを符号化するための命令を備え、シンタックス要素が２ビット未満を使用して符号化される、コンピュータ可読記憶媒体を対象とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ビデオフレームのビデオブロックについての予測情報を効率的に符号化するための技術を利用し得る例示的なビデオ符号化及び復号システムを示すブロック図。
【図２】ＧＰＢフレームを含む例示的なビデオシーケンスを示す概念図。
【図３】ビデオフレームのビデオブロックについての予測情報を効率的に符号化するための技術を実装し得る例示的なビデオエンコーダを示すブロック図。
【図４】ビデオフレームのビデオブロックについての予測情報を効率的に符号化するための技術を実装し得る例示的なビデオデコーダを示すブロック図。
【図５】単方向予測モードを使用してＧＰＢフレームのビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化する例示的な演算を示すフローチャート。
【図６】単方向予測モードを使用してＧＰＢフレームのビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を復号する例示的な演算を示すフローチャート。
【図７】参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を２ビット未満を使用して符号化する例示的な演算を示すフローチャート。
【図８】参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を２ビット未満を使用して符号化する別の例示的な演算を示すフローチャート。
【図９】双方向予測モードを使用して符号化されたＧＰＢフレームのビデオブロックのための第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとをジョイント符号化する例示的な演算を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示は、ビデオ符号化において予測情報を符号化するコストを低減するための技術に関する。インター符号化フレームのビデオブロックは、第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとのうちの１つの中の参照ピクチャに関する単一の動きベクトルを用いる単方向予測モード、又は第１の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する第１の動きベクトルと第２の参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する第２の動きベクトルとを用いる双方向予測モードのいずれかを使用して符号化され得る。幾つかの例では、本開示は、詳細には、一般化Ｐ／Ｂ（ＧＰＢ）フレームが使用可能であり、従って、第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとが同等である場合に関する。一般に、参照ピクチャリストは、代替的に参照フレームリストと呼ばれることがある。
【００１３】
本開示の技術は、ビデオブロックの動き予測方向を示す１つ以上のシンタックス要素を信号伝達するためのビットを低減することを含む。参照ピクチャリストのうちの１つが、他の参照ピクチャリストよりも好適であるとき、デフォルトで、単方向予測モードのために好適参照ピクチャリストを使用することがより効率的であり得る。これは、特に、ＧＰＢフレームが使用可能であるときに当てはまる。その場合、２つの同等の参照ピクチャリストのいずれも単方向予測モードのために使用され得る。本開示の技術は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を２ビット未満を使用して符号化することを含む。
【００１４】
本開示の技術はまた、双方向予測モードを使用して符号化されるビデオブロックについての動きベクトル情報を信号伝達するためのビットを低減することを含む。ＧＰＢフレームの１つ又は複数のブロックは、同じ参照ピクチャ又は実質的に同様の参照ピクチャのいずれかからの２つの動きベクトルを用いる双方向予測モードを使用して符号化され得る。本開示の技術は、ＧＰＢフレームのビデオブロックのための第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとをジョイント符号化することを含み得る。
【００１５】
図１は、ビデオフレームのビデオブロックについての予測情報を効率的に符号化するための技術を利用し得る例示的なビデオ符号化及び復号システム１０を示すブロック図である。図１に示すように、システム１０は、通信チャネル１６を介して符号化ビデオを宛先機器１４に送信する発信源機器１２を含む。発信源機器１２及び宛先機器１４は、広範囲の機器のいずれかを備え得る。場合によっては、発信源機器１２及び宛先機器１４は、通信チャネル１６を介してビデオ情報を通信することができるワイヤレス通信機器を備え得、その場合、通信チャネル１６はワイヤレスである。
【００１６】
但し、ビデオブロックについての予測情報を効率的に符号化することに関係する本開示の技術は、必ずしもワイヤレスアプリケーション又は設定に限定されるとは限らない。例えば、これらの技術は、オーバージエアテレビジョン放送、ケーブルテレビジョン送信、衛星テレビジョン送信、インターネットビデオ送信、記憶媒体上に符号化される符号化デジタルビデオ、又は他のシナリオに適用し得る。従って、通信チャネル１６は、符号化ビデオデータの送信に好適なワイヤレス又は有線媒体の任意の組合せを備え得、機器１２、１４は、携帯電話、スマートフォン、デジタルメディアプレーヤ、セットトップボックス、テレビジョン、表示器、デスクトップコンピュータ、ポータブルコンピュータ、タブレットコンピュータ、ゲームコンソール、ポータブルゲーム機器などの様々な有線又はワイヤレス媒体機器のいずれかを備え得る。
【００１７】
図１の例では、発信源機器１２は、ビデオ発信源１８と、ビデオエンコーダ２０と、変調器／復調器（モデム）２２と、送信機２４とを含む。宛先機器１４は、受信機２６と、モデム２８と、ビデオデコーダ３０と、表示装置３２とを含む。他の例では、発信源機器及び宛先機器は他の構成要素又は構成を含み得る。例えば、発信源機器１２は、外部カメラ、ビデオストレージアーカイブ、コンピュータグラフィックス発信源などの外部ビデオ発信源１８からビデオデータを受信し得る。同様に、宛先機器１４は、一体型表示装置を含むのではなく、外部表示装置とインターフェースし得る。
【００１８】
図１の図示のシステム１０は一例にすぎない。ビデオブロックについての予測情報の効率的な符号化のための技術は、任意のデジタルビデオ符号化及び／又は復号機器によって実行され得る。本技術はまた、一般に「コーデック」と呼ばれるビデオエンコーダ／デコーダによって実行され得る。さらに、本開示の技術はまた、ビデオプリプロセッサによって実行され得る。発信源機器１２及び宛先機器１４は、発信源機器１２が宛先機器１４に送信するための符号化ビデオデータを生成するような、符号化装置の例にすぎない。幾つかの例では、機器１２、１４の各々がビデオ符号化構成要素及び復号構成要素を含むので、機器１２、１４は、実質的に対称的に動作し得る。従って、システム１０は、例えば、ビデオストリーミング、ビデオ再生、ビデオブロードキャスト、又はビデオ電話通信のためのビデオ機器１２とビデオ機器１４との間の一方向又は双方向のビデオ送信をサポートし得る。
【００１９】
発信源機器１２のビデオ発信源１８は、ビデオカメラなどの撮像装置、以前に撮影されたビデオを含んでいるビデオアーカイブ、及び／又はビデオコンテンツプロバイダからのビデオフィードを含み得る。さらなる代替として、ビデオ発信源１８は、発信源ビデオとしてのコンピュータグラフィックスベースのデータ、又はライブビデオとアーカイブビデオとコンピュータ生成ビデオとの組合せを生成し得る。場合によっては、ビデオ発信源１８がビデオカメラである場合、発信源機器１２及び宛先機器１４は、所謂カメラ付き携帯電話又はテレビ電話を形成し得る。但し、上述のように、本開示で説明する技術は、一般にビデオ符号化に適用可能であり、ワイヤレス及び／又は有線アプリケーションに適用可能であり得る。各場合において、撮影されたビデオ、以前に撮影されたビデオ、又はコンピュータ生成ビデオはビデオエンコーダ２０によって符号化され得る。次いで、符号化ビデオ情報は、通信規格に従ってモデム２２によって変調され、送信機２４を介して宛先機器１４に送信され得る。モデム２２は、信号変調のために設計された様々なミキサ、フィルタ、増幅器又は他の構成要素を含み得る。送信機２４は、増幅器、フィルタ、及び１つ以上のアンテナを含む、データを送信するために設計された回路を含み得る。
【００２０】
本開示によれば、発信源機器１２のビデオエンコーダ２０は、ビデオブロックについての予測情報を符号化するコストを低減するための技術を適用するように構成され得る。例えば、単方向予測モードの場合、ビデオエンコーダ２０は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を２ビット未満を使用して符号化し得る。参照ピクチャリストは、２つの異なる参照ピクチャリストのうちの好適参照ピクチャリストであり得、又はＧＰＢフレームが使用可能であるとき、２つの同等の参照ピクチャリストのいずれかであり得る。参照ピクチャリストは、代替的に参照フレームリストと呼ばれることがある。別の例として、双方向予測モードの場合、ビデオエンコーダ２０は、２つの同等の参照ピクチャリストからの２つの動きベクトルを用いてＧＰＢフレームの１つ以上のビデオブロックを符号化し、ビデオブロックの各々について２つの動きベクトルをジョイント符号化し得る。その２つの動きベクトルは、同じ参照ピクチャ又は実質的に同様の参照ピクチャからのものであり得る。
【００２１】
宛先機器１４の受信機２６はチャネル１６を介して情報を受信し、モデム２８は情報を復調する。チャネル１６を介して通信される情報は、予測ユニット（ＰＵ：prediction unit）、符号化ユニット（ＣＵ：coding unit）又は符号化されたビデオの他のユニット、例えば、ビデオスライス、ビデオフレーム、及びビデオシーケンス又はピクチャグループ（ＧＯＰ：group of pictures）の特性及び／又は処理を記述するシンタックス要素を含む、ビデオデコーダ３０によっても使用される、ビデオエンコーダ２０によって定義されるシンタックス情報を含み得る。表示装置３２は、復号されたビデオデータをユーザに対して表示し、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶表示器（ＬＣＤ）、プラズマ表示器、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示器、又は別のタイプの表示器など、様々な表示装置のいずれかを備え得る。
【００２２】
本開示によれば、宛先機器１４のビデオデコーダ３０は、ビデオブロックについての予測情報を符号化するコストを低減するための技術を適用するように構成され得る。例えば、単方向予測モードの場合、ビデオデコーダ３０は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を２ビット未満を使用して復号し得る。参照ピクチャリストは、２つの異なる参照ピクチャリストのうちの好適参照ピクチャリストであり得、又はＧＰＢフレームが使用可能であるとき、２つの同等の参照ピクチャリストのいずれかであり得る。別の例として、双方向予測モードの場合、ビデオデコーダ３０は、ＧＰＢフレームの１つ以上のビデオブロックの各々について２つの動きベクトルを共に復号し、２つの同等の参照ピクチャリストからの２つの動きベクトルを用いてビデオブロックの各々を復号し得る。その２つの動きベクトルは、同じ参照ピクチャ又は実質的に同様の参照ピクチャからのものであり得る。
【００２３】
図１の例では、通信チャネル１６は、無線周波数（ＲＦ）スペクトル又は１つ以上の物理伝送線路など、任意のワイヤレス又は有線通信媒体、若しくはワイヤレス及び有線媒体の任意の組合せを備え得る。通信チャネル１６は、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、又はインターネットなどのグローバルネットワークなど、パケットベースネットワークの一部を形成し得る。通信チャネル１６は、一般に、有線又はワイヤレス媒体の任意の好適な組合せを含む、ビデオデータを発信源機器１２から宛先機器１４に送信するのに好適な任意の通信媒体、又は様々な通信媒体の集合体を表す。通信チャネル１６は、発信源機器１２から宛先機器１４への通信を可能にするのに有用であり得るルータ、スイッチ、基地局、又は任意の他の機器を含み得る。
【００２４】
ビデオエンコーダ２０及びビデオデコーダ３０は、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格又は代替的にＭＰＥＧ−４、Ｐａｒｔ１０、アドバンストビデオ符号化（ＡＶＣ）とも呼ばれるＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格など、ビデオ圧縮規格に従って動作し得る。但し、本開示の技術は特定の符号化規格に限定されない。他の例にはＭＰＥＧ−２及びＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６３がある。図１には示されていないが、幾つかの態様では、ビデオエンコーダ２０及びビデオデコーダ３０は、それぞれオーディオエンコーダ及びデコーダと統合され得、適切なＭＵＸ−ＤＥＭＵＸユニット、又は他のハードウェア及びソフトウェアを含んで、共通のデータストリーム又は別個のデータストリーム中のオーディオとビデオの両方の符号化を処理し得る。適用可能な場合、ＭＵＸ−ＤＥＭＵＸユニットはＩＴＵ  Ｈ．２２３マルチプレクサプロトコル、又はユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）などの他のプロトコルに準拠し得る。
【００２５】
ＨＥＶＣの規格化の取り組みは、ＨＥＶＣテストモデル（ＨＭ）と呼ばれるビデオ符号化装置のモデルに基づく。ＨＭは、例えば、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４／ＡＶＣに従う既存の装置に対してビデオ符号化装置の幾つかの追加の能力を仮定する。例えば、Ｈ．２６４は９つのイントラ予測符号化モードを提供するが、ＨＭは３３個ものイントラ予測符号化モードを提供する。
【００２６】
ＨＭは、ビデオデータのブロックを符号化ユニット（ＣＵ：coding unit）と称する。ビットストリーム内のシンタックスデータは、画素の数に関する最大符号化ユニット（ＬＣＵ：largest coding unit）である最大符号化ユニットを定義し得る。概して、ＣＵは、ＣＵがサイズ差異を有さないことを除いて、Ｈ．２６４規格のマクロブロックと同様の目的を有する。従って、ＣＵは、サブＣＵに分割され得る。概して、本開示におけるＣＵへの言及は、ピクチャの最大符号化ユニット又はＬＣＵのサブＣＵを指すことがある。ＬＣＵはサブＣＵに分割され得、各サブＣＵは、さらに、サブＣＵに分割され得る。ビットストリームについてのシンタックスデータは、ＣＵ深さ（CU depth）と呼ばれる、ＬＣＵが分割され得る最大回数を定義し得る。従って、ビットストリームは最小符号化ユニット（ＳＣＵ：smallest coding unit）をも定義し得る。
【００２７】
さらに分割されないＣＵは、１つ以上の予測ユニット（ＰＵ）を含み得る。一般に、ＰＵは、対応するＣＵの全部又は一部分を表し、そのＰＵについての基準サンプルを検索するためのデータを含む。例えば、ＰＵがイントラモード符号化されるとき、ＰＵは、そのＰＵのためのイントラ予測モードを記述するデータを含み得る。別の例として、ＰＵがインターモード符号化されるとき、ＰＵは、そのＰＵのための動きベクトルを定義するデータを含み得る。動きベクトルを定義するデータは、例えば、動きベクトルの水平成分、動きベクトルの垂直成分、動きベクトルの解像度（例えば、１／４画素精度又は１／８画素精度）、動きベクトルが指す参照ピクチャ、及び／又は動きベクトルの参照ピクチャリスト（例えば、リスト０又はリスト１）について説明し得る。また、（１つ又は複数の）ＰＵを定義するＣＵについてのデータは、例えば、１つ以上のＰＵへのＣＵの区分について記述し得る。区分モードは、ＣＵが、スキップモード符号化又はダイレクトモード符号化されるか、インター予測モード符号化されるか、又はインター予測モード符号化されるかによって異なり得る。
【００２８】
１つ以上のＰＵを有するＣＵはまた、１つ以上の変換ユニット（ＴＵ：transform unit）を含み得る。ＰＵを使用した予測に続いて、ビデオエンコーダは、ＰＵに対応するＣＵの一部分についての残差値を計算し得る。残差値は、エントロピー符号化のための連続変換係数（serialized transform coefficients）を生成するために、変換係数に変換され、量子化され、走査され得る画素差分値に対応する。ＴＵは、必ずしもＰＵのサイズに制限されるとは限らない。従って、ＴＵは、同じＣＵについての対応するＰＵよりも大きくても小さくてもよい。幾つかの例では、ＴＵの最大サイズは、対応するＣＵのサイズであり得る。本開示は、ＣＵ、ＰＵ、又はＴＵのいずれかを指すために「ビデオブロック」という用語を使用する。
【００２９】
ビデオエンコーダ２０及びビデオデコーダ３０はそれぞれ、１つ以上のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、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）、ディスクリート論理、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアなど、様々な好適なエンコーダ回路のいずれか、又はそれらの任意の組合せとして実装され得る。ビデオエンコーダ２０及びビデオデコーダ３０の各々は１つ又は複数のエンコーダ又はデコーダ中に含まれ得、そのいずれも複合エンコーダ／デコーダ（コーデック）の一部としてそれぞれのカメラ、コンピュータ、モバイル機器、加入者機器、ブロードキャスト機器、セットトップボックス、サーバなどに統合され得る。
【００３０】
ビデオシーケンスは、一般に、一連のビデオフレームを含む。ピクチャグループ（ＧＯＰ）は、一般に、一連の１つ以上のビデオフレームを備える。ＧＯＰは、ＧＯＰ中に含まれる幾つかのフレームを記述するシンタックスデータを、ＧＯＰのヘッダ、ＧＯＰの１つ以上のフレームのヘッダ、又は他の場所中に含み得る。各フレームは、それぞれのフレームについての符号化モードを記述するフレームシンタックスデータを含み得る。ビデオエンコーダ２０は、一般に、ビデオデータを符号化するために、個々のビデオフレーム内のビデオブロックに対して動作する。ビデオブロックは、符号化ユニット（ＣＵ）又はＣＵの区分ユニット（ＰＵ：partition unit）に対応し得る。ビデオブロックは、固定サイズ又は可変サイズを有し得、指定の符号化規格に応じてサイズが異なり得る。各ビデオフレームは複数のスライスを含み得る。各スライスは、１つ以上のＰＵを含み得る、複数のＣＵを含み得る。
【００３１】
一例として、ＨＥＶＣテストモデル（ＨＭ）は、様々なＣＵサイズでの予測をサポートする。ＬＣＵのサイズは、シンタックス情報によって定義され得る。特定のＣＵのサイズが２Ｎ×２Ｎであると仮定すると、ＨＭは、２Ｎ×２Ｎ又はＮ×Ｎのサイズでのイントラ予測をサポートし、２Ｎ×２Ｎ、２Ｎ×Ｎ、Ｎ×２Ｎ、又はＮ×Ｎの対称サイズでのインター予測をサポートする。ＨＭはまた、２Ｎ×ｎＵ、２Ｎ×ｎＤ、ｎＬ×２Ｎ、及びｎＲ×２Ｎのインター予測のための非対称分割をサポートする。非対称分割では、ＣＵの一方向は分割されないが、他の方向が２５％と７５％とに分割される。２５％の分割に対応するＣＵの一部分は、「ｎ」の後ろに付く「Up」、「Down」、「Left」、又は「Right」という指示によって示される。従って、例えば「２Ｎ×ｎＵ」は、上部に２Ｎ×０．５Ｎ  ＰＵと下部に２Ｎ×１．５Ｎ  ＰＵとで水平方向に分割される２Ｎ×２Ｎ  ＣＵを指す。
【００３２】
本開示では、「Ｎ×（x）Ｎ」と「Ｎ×（by）Ｎ」とは、垂直寸法及び水平寸法に関するビデオブロック（例えば、ＣＵ、ＰＵ、又はＴＵ）の画素寸法、例えば、１６×（x）１６画素又は１６×（by）１６画素を指すために互換的に使用され得る。一般に、１６×１６ブロックは、垂直方向に１６画素を有し（ｙ＝１６）、水平方向に１６画素を有する（ｘ＝１６）。同様に、Ｎ×Ｎブロックは、概して、垂直方向にＮ画素を有し、水平方向にＮ画素を有し、Ｎは、非負整数値を表す。ブロック中の画素は行と列に構成され得る。さらに、ブロックは、必ずしも、水平方向に垂直方向と同じ数の画素を有する必要はない。例えば、ブロックは、Ｎ×Ｍ画素を備え得、Ｍは必ずしもＮに等しいとは限らない。
【００３３】
イントラ予測符号化又はインター予測符号化を行ってＣＵのためのＰＵを生成した後、ビデオエンコーダ２０は、残差データを計算して、ＣＵのための１つ以上の変換ユニット（ＴＵ）を生成し得る。例えば、残差ビデオデータへの離散コサイン変換（ＤＣＴ）、整数変換、ウェーブレット変換、又は概念的に同様の変換などの変換の適用後、ＣＵのＰＵは、（画素領域とも呼ばれる）空間領域において画素データを備え得、一方、ＣＵのＴＵは、変換領域において係数を備え得る。残差データは、非符号化ピクチャ（unencoded picture）の画素とＣＵのＰＵの予測値との間の画素差分に対応し得る。ビデオエンコーダ２０は、ＣＵについての残差データを含む１つ以上のＴＵを形成し得る。ビデオエンコーダ２０は、次いで、ＴＵを変換し得る。
【００３４】
変換係数を生成するための変換の後、変換係数の量子化が実行され得る。量子化は、概して、係数を表すために使用されるデータ量をできるだけ低減するために変換係数を量子化するプロセスを指す。量子化プロセスは、係数の一部又は全部に関連するビット深度を低減し得る。例えば、量子化中にｎビット値がｍビット値に切り捨てられ得、ｎはｍよりも大きい。
【００３５】
幾つかの例では、ビデオエンコーダ２０は、エントロピー符号化され得るシリアル化ベクトルを生成するために、量子化変換係数を走査するためにあらかじめ定義された走査順序を利用し得る。他の例では、ビデオエンコーダ２０は、適応型走査を実行し得る。量子化変換係数を走査して１次元ベクトルを形成した後、ビデオエンコーダ２０は、例えば、コンテキスト適応型可変長符号化（ＣＡＶＬＣ：context adaptive variable length coding）、コンテキスト適応型バイナリ算術符号化（ＣＡＢＡＣ：context adaptive binary arithmetic coding）、シンタックスベースコンテキスト適応型２値算術符号化（ＳＢＡＣ：syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding）、又は別のエントロピー符号化方法に従って１次元ベクトルをエントロピー符号化し得る。
【００３６】
ＣＡＢＡＣを実行するために、ビデオエンコーダ２０は、送信されるべきシンボルを符号化するためにあるコンテキストに適用すべきコンテキストモデルを選択し得る。コンテキストは、例えば、隣接シンボルが非ゼロであるか否かに関係し得る。ビデオエンコーダ２０は、次いで、コンテキストに基づいてシンボルに割り当てられた確率を参照することによって、シンボルを表すための値を割り当て得る。場合によっては、値は、小数ビット、即ち、１ビット未満であり得る。ＣＡＶＬＣを実行するために、ビデオエンコーダ２０は、送信されるべきシンボルのための可変長コードを選択し得る。ＶＬＣにおけるコードワードは、比較的短いコードが優勢シンボルに対応し、より長いコードが劣勢シンボルに対応するように構築され得る。このようにして、ＶＬＣの使用は、例えば、送信されるべき各シンボルのために等長コードワードを使用するよりも、ビット節約を達成し得る。確率決定は、シンボルのコンテキストに基づき得る。
【００３７】
ビデオエンコーダ２０はまた、ビデオブロックを符号化するときに生成される動き予測方向と動きベクトル情報とについてのシンタックス要素をエントロピー符号化し得る。本開示の技術によれば、ビデオエンコーダ２０は、ビデオブロックについての予測情報を符号化するコストを低減し得る。例えば、単方向予測モードの場合、ビデオエンコーダ２０は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を２ビット未満を使用して符号化し得る。参照ピクチャリストは、２つの異なる参照ピクチャリストのうちの好適参照ピクチャリストであり得、又はＧＰＢフレームが使用可能であるとき、２つの同等の参照ピクチャリストのいずれかであり得る。別の例として、双方向予測モードの場合、ビデオエンコーダ２０は、２つの同等の参照ピクチャリストからの２つの動きベクトルを用いてＧＰＢフレームの１つ以上のビデオブロックを符号化し、ビデオブロックの各々について２つの動きベクトルを一緒に符号化し得る。その２つの動きベクトルは、同じ参照ピクチャ又は実質的に同様の参照ピクチャからのものであり得る。
【００３８】
ビデオデコーダ３０は、ビデオエンコーダ２０の動作と本質的に対称的な形で動作し得る。例えば、ビデオデコーダ３０は、符号化されたＰＵデータとＴＵデータとを含む符号化されたＣＵを表す、エントロピー符号化されたデータを受信し得る。この受信データは、ビデオブロックを符号化するときに生成される動き予測方向と動きベクトル情報とについてのシンタックス要素を含み得る。ビデオデコーダ３０はまた、ビデオブロックについての予測情報を符号化するコストを低減し得る。例えば、単方向予測モードの場合、ビデオデコーダ３０は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ又は複数のシンタックス要素を２ビット未満を使用して復号し得る。参照ピクチャリストは、２つの異なる参照ピクチャリストのうちの好適参照ピクチャリストであり得、又はＧＰＢフレームが使用可能であるとき、２つの同等の参照ピクチャリストのいずれかであり得る。別の例として、双方向予測モードの場合、ビデオデコーダ３０は、ＧＰＢフレームの１つ以上のビデオブロックの各々について２つの動きベクトルを一緒に復号し、２つの同等の参照ピクチャリストから計算される２つの動きベクトルを用いてビデオブロックの各々を復号し得る。その２つの動きベクトルは、同じ参照ピクチャ又は同様の参照ピクチャから計算され得る。
【００３９】
ビデオエンコーダ２０及びビデオデコーダ３０はそれぞれ、適用可能なとき、１つ以上のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、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）、ディスクリート論理回路、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアなど、様々な好適なエンコーダ又はデコーダ回路のいずれか、又はそれらの任意の組合せとして実装され得る。ビデオエンコーダ２０及びビデオデコーダ３０の各々は１つ以上のエンコーダ又はデコーダ中に含まれ得、そのいずれも複合ビデオエンコーダ／デコーダ（コーデック）の一部として統合され得る。ビデオエンコーダ２０及び／又はビデオデコーダ３０を含む装置は、集積回路、マイクロプロセッサ、及び／又はセルラー電話などのワイヤレス通信機器を備え得る。
【００４０】
図２は、一般化Ｐ／Ｂ（ＧＰＢ）フレーム３６Ａ〜３６Ｂ及び３８Ａ〜３８Ｂを含む例示的なビデオシーケンス３３を示す概念図である。場合によっては、ビデオシーケンス３３はピクチャグループ（ＧＯＰ）と呼ばれることがある。ビデオシーケンス３３は、図示のように、表示順でフレーム３５Ａ、３６Ａ、３８Ａ、３５Ｂ、３６Ｂ、３８Ｂ、及び３５Ｃ、並びに最終フレーム３９を含む。フレーム３４は、シーケンス３３の前に発生するシーケンスの表示順における最終フレームである。図２は、一般に、ビデオシーケンスの例示的な予測構造を表し、単に、様々なインターモードフレームタイプを符号化するために使用されるフレーム参照を示すものである。実際のビデオシーケンスは、様々なフレームタイプのより多い又はより少ないビデオフレームを異なる表示順で含み得る。
【００４１】
ブロックベースビデオ符号化の場合、シーケンス３３中に含まれるビデオフレームの各々はビデオブロック又は符号化ユニット（ＣＵ）に区分され得る。ビデオフレームの各ＣＵは、１つ又は複数の予測ユニット（ＰＵ）を含み得る。イントラ符号化（Ｉ）フレーム中のビデオブロック又はＰＵは、同じフレーム中の隣接ブロックに関する空間的予測を使用して符号化される。インター符号化（Ｐ又はＢ又はＧＰＢ）フレーム中のビデオブロック又はＰＵは、同じフレーム中の隣接ブロックに関する空間的予測、又は他の参照ピクチャに関する時間的予測を使用し得る。
【００４２】
Ｂフレーム中のビデオブロックは、２つの異なる参照ピクチャリスト、従来は１つの過去のフレームと１つの将来フレームとからの２つの動きベクトルを計算するために、双方向予測を使用して符号化され得る。場合によっては、Ｂフレーム中のビデオブロックは、２つの異なる参照ピクチャリストのうちの１つからの単方向予測を使用して符号化され得る。Ｐフレーム中のビデオブロックは、単一の参照ピクチャリスト、従来は過去のフレームからの単一の動きベクトルを計算するために、単方向予測を使用して符号化され得る。新生のＨＥＶＣ規格によれば、ＧＰＢフレーム中のビデオブロックは、２つの同等の参照ピクチャリストのうちの１つから単一の動きベクトルを計算するための単方向予測、又は２つの同等の参照ピクチャリストから２つの動きベクトルを計算するための双方向予測のいずれかを使用して符号化され得る。この２つの同等の参照ピクチャリストは、過去の参照ピクチャを含み得る。
【００４３】
場合によっては、ＧＰＢフレームが、所定のビデオスライス、ビデオフレーム、又はビデオシーケンスのために全体的に使用可能であるとき、標準Ｐフレームの代わりにＧＰＢフレームが使用され得る。この場合、全ての標準Ｐフレームは、ＧＰＢフレームとして扱われ得、従って、ビデオエンコーダは、インターモードフレームをＢフレーム又はＧＰＢフレームとして符号化することを決定し得る。他の場合には、ＧＰＢフレームが部分的に使用可能であるとき、３つ全てのインター予測モードが使用され得る。この場合、ビデオエンコーダは、インターモードフレームをＢフレーム、Ｐフレーム又はＧＰＢフレームとして符号化することを決定し得る。
【００４４】
図２の例では、最終フレーム３９は、イントラモード符号化のためにＩフレームに指定される。他の例では、最終フレーム３９は、前のシーケンスの最終フレーム３４に関する、例えば、Ｐフレームとしてインターモード符号化を用いて符号化され得る。ビデオフレーム３５Ａ〜３５Ｃ（総称して「ビデオフレーム３５」）は、過去のフレームと将来のフレームとに関する双方向予測を使用して、符号化のためにＢフレームに指定される。図示の例では、フレーム３４とフレーム３６Ａとからビデオフレーム３５Ａへの矢印によって示されるように、フレーム３５Ａは、最終フレーム３４とフレーム３６Ａとに関するＢフレームとして符号化される。フレーム３５Ｂ及び３５Ｃは同様に符号化される。
【００４５】
ビデオフレーム３６Ａ〜３６Ｂ（総称して「ビデオフレーム３６」）は、過去のフレームに関する単方向予測を使用して、符号化のために標準Ｐフレーム又はＧＰＢフレームのいずれかに指定され得る。図示の例では、フレーム３４からビデオフレーム３６Ａへの矢印によって示されるように、フレーム３６Ａは、最終フレーム３４に関するＰフレーム又はＧＰＢフレームとして符号化される。フレーム３６Ｂは、同様に符号化される。
【００４６】
ビデオフレーム３８Ａ〜３８Ｂ（総称して「ビデオフレーム３８」）は、同じ過去のフレームに関する双方向予測を使用してＧＰＢフレームとして符号化するように指定され得る。他の例では、ＧＰＢフレームは、同じ参照ピクチャリスト中に含まれる実質的に同様の過去のフレームに関する双方向予測を使用して符号化され得る。図示の例では、フレーム３６Ａからビデオフレーム３８Ａへの２つの矢印によって示されように、フレーム３８Ａは、フレーム３６Ａへの２つの参照を用いてＧＰＢフレームとして符号化される。フレーム３８Ｂは、同様に符号化される。
【００４７】
図３は、ビデオフレームのビデオブロックについての予測情報を効率的に符号化するための技術を実装し得るビデオエンコーダ２０の一例を示すブロック図である。ビデオエンコーダ２０は、ＣＵ、又はＣＵのＰＵを含む、ビデオフレーム内のブロックのイントラ符号化及びインター符号化を実行し得る。イントラ符号化は、所定のビデオフレーム内のビデオの空間的冗長性を低減又は除去するために空間的予測に依拠する。インター符号化は、ビデオシーケンスの隣接フレーム内のビデオの時間的冗長性を低減又は除去するために時間的予測に依拠する。イントラモード（Ｉモード）は、幾つかの空間ベースの圧縮モードのいずれかを指すことがある。単方向予測（Ｐモード）、双方向予測（Ｂモード）、又は一般化Ｐ／Ｂ予測（ＧＰＢモード）などのインターモードは、幾つかの時間ベースの圧縮モードのいずれかを指すことがある。
【００４８】
図３に示すように、ビデオエンコーダ２０は、符号化されるべきビデオフレーム内の現在のビデオブロックを受信する。図３の例では、ビデオエンコーダ２０は、モード選択ユニット４０と、予測ユニット４１と、参照ピクチャメモリ６４と、加算器５０と、変換ユニット５２と、量子化ユニット５４と、エントロピー符号化ユニット５６とを含む。予測ユニット４１は、動き推定ユニット４２と、動き補償ユニット４４と、イントラ予測ユニット４６とを含む。ビデオブロック再構成のために、ビデオエンコーダ２０はまた、逆量子化ユニット５８と、逆変換ユニット６０と、加算器６２とを含む。再構成されたビデオからブロッキネスアーティファクトを除去するためにブロック境界をフィルタ処理するデブロッキングフィルタ（図３に図示せず）も含まれ得る。所望される場合、デブロッキングフィルタは、一般に、加算器６２の出力をフィルタ処理することになる。
【００４９】
符号化プロセス中に、ビデオエンコーダ２０は符号化されるべきビデオフレーム又はスライスを受信する。フレーム又はスライスは、複数のＣＵ又はビデオブロックに分割され得る。モード選択ユニット４０は、誤差結果に基づいて現在のビデオブロックのための符号化モード、イントラ又はインターのうちの１つを選択し得、予測ユニット４１は、残差ブロックデータを生成するために、得られたイントラ符号化ブロック又はインター符号化ブロックを加算器５０に供給し、参照ピクチャとして使用するための符号化ブロックを再構成するために、得られたイントラ符号化ブロック又はインター符号化ブロックを加算器６２に供給し得る。
【００５０】
予測ユニット４１内のイントラ予測ユニット４６は、空間圧縮を行うために、符号化されるべき現在のブロックと同じフレーム又はスライス中の１つ又は複数の隣接ブロックに対する現在のビデオブロックのイントラ予測符号化を実行し得る。予測ユニット４１内の動き推定ユニット４２及び動き補償ユニット４４は、時間圧縮を行うために、１つ又は複数の参照ピクチャ中の１つ又は複数の予測ブロックに対する現在のビデオブロックのインター予測符号化を実行する。この１つ又は複数の参照ピクチャは、第１の参照ピクチャリスト（リスト０）６６及び／又は第２の参照ピクチャリスト（リスト１）６８から選択され得、これらの参照ピクチャリストは、参照ピクチャメモリ６４に記憶された参照ピクチャのための識別子を含む。
【００５１】
動き推定ユニット４２は、ビデオシーケンスの所定のパターンに従ってビデオフレームのためのインター予測モードを決定するように構成され得る。所定のパターンは、シーケンス中のビデオフレームをＰフレーム及び／又はＢフレームに指定し得る。場合によっては、ＧＰＢフレームが使用可能であり得、従って、１つ以上のビデオフレームがＧＰＢフレームに指定され得る。他の場合には、ＧＰＢフレームが使用可能であるとき、動き推定ユニット４２は、最初に指定されたＰフレームをＧＰＢフレームとして符号化するかどうかを決定し得る。後者の場合は、ＧＰＢフレームが全体的に使用可能であるのか部分的に使用可能であるのかに依存し得る。
【００５２】
動き推定ユニット４２と動き補償ユニット４４とは、高度に統合され得るが、概念的な目的のために別々に示してある。動き推定ユニット４２によって実行される動き推定は、ビデオブロックの動きを推定する動きベクトルを生成するプロセスである。動きベクトルは、例えば、参照ピクチャ内の予測ブロックに対する現在のビデオフレーム内のＰＵ又はビデオブロックの変位を示し得る。予測ブロックは、絶対値差分和（ＳＡＤ：sum of absolute difference）、２乗差分和（ＳＳＤ：sum of square difference）、又は他の差分メトリックによって決定され得る画素差分に関して、符号化されるべきＰＵを含むＣＵの一部分にぴったり一致することが分かるブロックである。幾つかの例では、ビデオエンコーダ２０は、参照ピクチャメモリ６４に記憶された参照ピクチャのサブ整数画素位置の値を計算し得る。例えば、ビデオエンコーダ２０は、参照ピクチャの１／４画素位置、１／８画素位置、又は他の分数画素位置の値を計算し得る。従って、動き推定ユニット４２は、フル画素位置と分数画素位置とに対する動き探索を実行し、分数画素精度で動きベクトルを出力し得る。
【００５３】
動き推定ユニット４２は、ＰＵと、リスト０  ６６又はリスト１  ６８のいずれかの中で識別される参照ピクチャのブロックとを比較することによって、インター符号化フレームのＰＵ又はビデオブロックのための動きベクトルを計算する。例えば、インター符号化フレームがＰフレームを備えるとき、動き推定ユニット４２は、Ｐフレーム中のビデオブロックのために単方向予測を使用し、過去のフレームのための識別子を含むリスト０  ６６とリスト１  ６８とのうちの１つ、従来はリスト０  ６６から、単一の動きベクトルを計算し得る。
【００５４】
インター符号化フレームがＢフレームを備えるとき、例えば、リスト０  ６６とリスト１  ６８とは、異なる参照ピクチャ、従来は後のピクチャと先のピクチャとのための識別子を含むことになる。動き推定ユニット４２は、Ｂフレームのビデオブロックのために双方向予測を使用し、リスト０  ６６とリスト１  ６８とから２つの動きベクトルを計算し得る。場合によっては、動き推定ユニット４２は、Ｂフレームのビデオブロックのために単方向予測を使用し、参照ピクチャリスト６６、６８のうちの１つから単一の動きベクトルを計算し得る。
【００５５】
新生のＨＥＶＣ規格によれば、インター符号化フレームがＧＰＢフレームを備えるとき、リスト０  ６６とリスト１  ６８とは、同等の参照ピクチャのための識別子を含む。より詳細には、リスト０  ６６とリスト１  ６８との各々の中に含まれるピクチャの数は同等であり、リスト０  ６６中の各インデックスエントリによって示されるピクチャは、リスト１  ６８中の同じインデックスエントリによって示されるピクチャと同等である。リスト０  ６６とリスト１  ６８との中に含まれる参照ピクチャは、後のピクチャを備え得る。この場合、動き推定ユニット４２は、ＧＰＢフレームのビデオブロックのために双方向予測を使用し、リスト０  ６６とリスト１  ６８とから２つの動きベクトルを計算し得る。動き推定ユニット４２はまた、ＧＰＢフレームのビデオブロックのために単方向予測を使用し、リスト０  ６６とリスト１  ６８とのうちの１つから単一の動きベクトルを計算し得る。
【００５６】
参照ピクチャリストのうちの１つが他の参照ピクチャリストよりも好適であるとき、デフォルトで、単方向予測のために好適参照ピクチャリストを使用することがより効率的であり得る。これは、Ｂフレームのための単方向予測が、殆んどの場合、参照ピクチャリストのうちの一方よりも他方に基づいて実行される場合であり得る。例えば、Ｐフレームと同様に、Ｂフレームのための単方向予測は、一般に、リスト０  ６６からの後の参照ピクチャに基づいて実行され得る。その例では、動き補償ユニット４４は、リスト０  ６６が好適参照ピクチャリストであると決定し得る。ＧＰＢフレームが使用可能であり、従って、リスト０  ６６とリスト１  ６８とが同等であるとき、動き補償ユニット４４は、２つの同等の参照ピクチャリスト間で選択する代わりに、単方向予測のためにリスト０  ６６とリスト１  ６８とのいずれか一方を互換的に使用し得る。
【００５７】
動き推定ユニット４２は、計算された動きベクトルをエントロピー符号化ユニット５６と動き補償ユニット４４とに送る。動き補償ユニット４４によって実行される動き補償は、動き推定によって決定された動きベクトルに基づいて予測ブロックをフェッチ又は生成することに関与し得る。ビデオエンコーダ２０は、符号化されている現在のビデオブロックから予測ブロックを減算することによって残差ビデオブロックを形成する。加算器５０は、この減算演算を実行する１つ以上の構成要素を表す。
【００５８】
動き補償ユニット４４は、ＰＵのための動きベクトルによって識別される予測ブロックを取り出すことによって、現在のＣＵのＰＵについての予測情報を計算し得る。予測情報は、例えば、動き予測方向と、動き予測子を含む動きベクトル情報と、参照ピクチャリスト情報とを含み得る。動き補償ユニット４４はまた、現在のビデオブロック又はＰＵについて計算される予測情報を表すように定義されるシンタックス要素を生成し得る。ビデオエンコーダ２０は、次いで、予測情報を示すシンタックス要素を符号化し、ビデオデコーダ３０にシンタックス要素を信号伝達し得る。
【００５９】
本開示の技術によれば、ビデオエンコーダ２０は、ビデオブロックについての予測情報を符号化するコストを低減し得る。例えば、単方向予測モードの場合、ビデオエンコーダ２０は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ又は複数のシンタックス要素を２ビット未満を使用して符号化し得る。参照ピクチャリストは、２つの異なる参照ピクチャリストのうちの好適参照ピクチャリストであり得、又はＧＰＢフレームが使用可能であるとき、２つの同等の参照ピクチャリストのいずれかであり得る。別の例として、双方向予測モードの場合、ビデオエンコーダ２０は、２つの同等の参照ピクチャリストからの２つの動きベクトルを用いてＧＰＢフレームの１つ又は複数のビデオブロックを符号化し、ビデオブロックの各々について２つの動きベクトルをジョイント符号化し得る。その２つの動きベクトルは、同じ参照ピクチャ又は実質的に同様の参照ピクチャからのものであり得る。
【００６０】
最初に、単方向予測の場合にビデオブロックについての予測情報を符号化するコストを低減するための技術について説明する。動き補償ユニット４４は、現在のビデオブロックの動き予測方向についてのシンタックス要素を生成し得る。Ｂフレーム中のビデオブロックの動き予測方向についての通常のシンタックス要素、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃは、ブロックを符号化するために単方向予測が使用されるのか双方向予測が使用されるのかを示す第１のビットと、単方向予測のために使用される参照ピクチャリストを示す第２のビットとを含む。同等の参照ピクチャリストの場合、参照ピクチャリストのいずれも単方向予測モードのために互換的に使用され得るので、通常のシンタックス要素の第２のビットは冗長であり得る。
【００６１】
本開示の技術によれば、動き補償ユニット４４は、単方向予測モードのために使用される参照ピクチャリストの指示を削除することによって、動き予測方向についてのシングルビットシンタックス要素を生成し得る。ビデオエンコーダ２０は、次いで、ビデオブロックレベル又はＰＵレベルにおいて、現在のビデオフレームの各ビデオブロックについての動きベクトル情報とともに、動き予測方向についてのシングルビットシンタックスを符号化し、ビデオデコーダ３０に信号伝達する。
【００６２】
現在のビデオフレームがＧＰＢフレームに指定されるとき、ビデオエンコーダ２０は、参照ピクチャメモリ６４に記憶された同等の参照ピクチャのための識別子を含んでいるリスト０  ６６とリスト１  ６８とを記憶する。リスト０  ６６とリスト１  ６８とは同等の参照ピクチャを含むので、動き補償ユニット４４は、単方向予測モードのために２つの同等の参照ピクチャリストのいずれも互換的に使用し得る。ビデオエンコーダ２０は、参照ピクチャリストのうちの１つの中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを使用してＧＰＢフレームの１つ以上のビデオブロックを符号化する。
【００６３】
動き補償ユニット４４は、単方向予測モードを使用して符号化されるＧＰＢフレームのビデオブロックの動き予測方向を表すためのシングルビットシンタックスを生成し得る。ビデオエンコーダ２０はまた、現在のビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることを示すために、ビデオデコーダ３０にＧＰＢフレームフラグを信号伝達し得る。そのＧＰＢフレームフラグは、シーケンス内の所定のビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化され、従って、ビデオブロックの動き予測方向がシングルビットシンタックスで符号化されることをビデオデコーダ３０に明示的に通知するために使用され得る。この明示的信号伝達によって、ビデオデコーダ３０は、動き予測方向を決定するためにシングルビットシンタックスを構文解析（parse）することが可能になり得る。場合によっては、ビデオエンコーダ２０は、ＧＰＢフレームフラグを明示的に信号伝達しないが、参照ピクチャリストが同等であるとき、所定のフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることを暗黙的に信号伝達し得る。ＧＰＢフレームフラグについては、以下でより詳細に説明する。
【００６４】
一例では、ＧＰＢフレームのビデオブロックが単方向予測モードを使用して符号化されるのか双方向予測モードを使用して符号化されるのかを示すように定義されたシングルビットシンタックス要素、例えば、ｂｉ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇを備えるＧＰＢフレームに対して別個のシンタックスが定義され得る。シングルビットシンタックス要素の導入によって、上記で説明した、通常のシンタックス要素、即ち、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃとの混同が回避され得る。動き補償ユニット４４は、ＧＰＢフレームのビデオブロックの各々の動き予測方向を表すためのシングルビットシンタックス要素を生成し得る。ビデオエンコーダ２０は、次いで、単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示すために、ＧＰＢフレームのビデオブロックのうちの１つ又は複数についてのシングルビットシンタックス要素を符号化する。同等の参照ピクチャリストのいずれも単方向予測のために使用され得るので、ＧＰＢフレームのビデオブロックを符号化するために参照ピクチャリスト６６、６８のどちらが使用されるのかを明示的に信号伝達する必要がない。
【００６５】
別の例では、ＧＰＢフレームのビデオブロックが単方向予測モードを使用して符号化されるのか双方向予測モードを使用して符号化されるのかを示すためにシンタックス要素の第１のビットのみが使用されるＧＰＢフレームに対して、通常のシンタックス要素、即ち、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃのシングルビットモードが定義され得る。動き補償ユニット４４は、ＧＰＢフレームのビデオブロックの各々の動き予測方向を表すための通常のシンタックス要素の第１のビットのみを生成し得る。ビデオエンコーダ２０は、次いで、単方向予測を使用してビデオブロックが符号化されることを示すために、ＧＰＢフレームのビデオブロックのうちの１つ以上についてのシンタックス要素の第１のビットのみを符号化する。参照ピクチャリストのいずれも単方向予測のために使用され得るので、動き補償ユニット４４は、ＧＰＢフレームのビデオブロックについてのシンタックス要素の第２のビットを削除し得る。
【００６６】
以下で提示する表１は、ＧＰＢフレームのビデオブロックのための単方向予測を示すために第１のビットのみが符号化される動き予測方向についての通常のシンタックス要素、即ち、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃのシングルビットモードを用いた初期結果を与える。表１に、低遅延、高効率構成におけるＨＭのバージョン０．７内の幾つかのビデオテストシーケンスについて、ＧＰＢフレームのビデオブロックの動き予測方向を表すための低減ビットシンタックスによるビット深度レート低減率を提示する。低減ビットシンタックス要素による平均ビット深度レート低減は、０．８８％である。
【表１】
0005951606.tif 000002
【００６７】
表１：ＧＰＢフレームのビデオブロックの動き予測方向を表すための低減ビットシンタックスによるビット深度レート低減［％］
場合によっては、ビデオエンコーダ２０は、参照ピクチャリストからの単方向予測モードを使用して符号化される任意のタイプのインター符号化フレームのビデオブロックの動き予測方向を示すシンタックス要素を表すための低減ビット値を割り当て得る。上記で説明したように、ビデオフレームがＢフレームに指定されるとき、参照ピクチャリストは、殆んどの場合、単方向予測のための使用される２つの異なる参照ピクチャリストのうちの好適な参照ピクチャリストであり得る。ビデオフレームがＧＰＢフレームに指定されるとき、参照ピクチャリストは、２つの同等の参照ピクチャリストのいずれかであり得る。
【００６８】
例えば、動き補償ユニット４４は、好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを表すための動き予測方向を示すシンタックス要素に適用される２値化をシングルビット２値化に適応させ得る。エントロピー符号化ユニット５６は、各シンタックス要素をビット又はバイナリビットのシーケンスに２値化し得る。従来、動き予測方向を示すシンタックス要素では、０の２値化は、双方向予測モードを表し、１０の２値化は、リスト０中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを表し、１１の２値化は、リスト１中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを表す。
【００６９】
しかしながら、動き補償ユニット４４は、０のシングルビット２値化が、好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを示すシンタックス要素にリンクされるように、シンタックス要素を異なる２値化に適応的にリンクし得る。動き補償ユニット４４は、動き予測方向を示すシンタックス要素の各ステータスがどれくらいの頻度で発生するかに基づいて２値化を適応させ得る。好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードが他の予測モードよりも頻繁に使用されるとき、好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードに０のシングルビット２値化をリンクすることがより効率的であり得る。例えば、動き補償ユニット４４は、０のシングルビット２値化が、好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを表し、１０の２値化が、非好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを表し、１１の２値化が、双方向予測モードを表すように２値化を適応させ得る。
【００７０】
動き補償ユニット４４は、現在のフレームのビデオブロックの各々の動き予測方向を表すためのシンタックス要素を生成し得る。ビデオエンコーダ２０は、次いで、好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを使用してビデオブロックが符号化されることを示すために、ビデオブロックのうちの１つ以上についてのシンタックス要素にシングルビット２値化を割り当てる。ビデオエンコーダ２０は、ビデオブロック又はＰＵレベル、ＣＵレベル、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル、又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて、動き予測方向を示すシンタックス要素の適応型２値化をビデオデコーダ３０に信号伝達し得る。この信号伝達によって、ビデオデコーダ３０は、同様に、動き予測方向を示すシンタックス要素にそれの２値化を適応させることが可能になり得る。場合によっては、ビデオデコーダ３０は、動き予測方向を示すシンタックス要素の各ステータスがどれくらいの頻度で発生するかに基づいてシンタックス要素を単独で適応的に２値化し得る。
【００７１】
別の例として、動き補償ユニット４４は、シンタックス要素が好適参照ピクチャリストを示す確率を、シンタックス要素が非好適参照ピクチャリストを示す確率よりも高くなるようにバイアスする構成データを参照し得る。例えば、構成データは、動き予測方向についての通常のシンタックス要素、即ち、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃの第２のビットの確率初期設定（probability initialization）を好適参照ピクチャリストのほうへバイアスし得る。エントロピー符号化ユニット５６は、同じフレーム中の隣接ビデオブロックのシンタックス値から決定される現在のビデオブロックベースコンテキストについて、シンタックス要素の各ビットが１又は０である確率を推定する。各コンテキストについて、状態機械は、過去の値を追跡し、現在のビデオブロックについてのシンタックス要素の確率の最良の推定として現在の状態を与える。例えば、状態値が、０から１２８まで変動する場合、状態値０は、ビットが０である確率が０．９９９９であることを意味し得、状態値１２８は、ビットが０である確率が０．０００１であることを意味し得る。エントロピー符号化ユニット５６は、確率決定に基づいて割り当てられた値を使用してシンタックス要素を符号化し得る。確率がより高くなると、シンタックス要素を表すために使用される値がより短くなる。場合によっては、値は、小数ビット、即ち、１ビット未満であり得る。
【００７２】
単方向予測モードの場合、単方向予測について、参照ピクチャリストのうちの１つが他の参照ピクチャリストよりも好適であるとき、構成データは、シンタックス要素が好適参照ピクチャリストを示す確率を高め得る。例えば、動き補償ユニット４４は、構成データに基づいて通常のシンタックス要素の第２のビットの状態値を０に設定し得、従って、そのビットが０である確率、即ち、好適参照ピクチャリストを示す確率は０．９９９９である。
【００７３】
動き補償ユニット４４は、現在のフレームのビデオブロックの各々の動き予測方向を示すシンタックス要素を生成し得る。ビデオエンコーダ２０は、単方向予測を使用してビデオブロックが符号化されることを示すために、ビデオブロックのうちの１つ以上についてのシンタックス要素の第１のビットにシングルビット値を割り当て得る。ビデオエンコーダ２０は、次いで、単方向予測モードのために好適参照ピクチャリストが使用されることを示すために、ビデオブロックのうちの１つ以上についてのシンタックス要素の第２のビットに分数ビット値、即ち、１ビット未満を割り当て得る。シンタックス要素の第２のビットが好適参照ピクチャリストを示す確率がより高くなると、ビデオエンコーダ２０は第２のビットに分数ビット値を割り当てることが可能になる。
【００７４】
上記で説明した動き予測方向についての修正シンタックスに加えて、本開示の技術はまた、動き予測方向のためにＧＰＢフレームが使用されるとき、及び／又は低減ビットシンタックスが使用されるときを明示的に示すために、ビデオデコーダ３０にフラグを信号伝達することを含み得る。例えば、ＧＰＢフレームが現在のビデオフレームに対して使用可能であるか又は許可された場合、ビデオエンコーダ２０は、ＧＰＢフレームが使用可能であることを示すために、ビデオデコーダ３０にＧＰＢ使用可能フラグ（GPB enable flag）を信号伝達し得る。ビデオエンコーダ２０は、ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルのいずれかにおいて、シンタックス中でＧＰＢ使用可能フラグを信号伝達し得る。ＧＰＢ使用可能フラグは、ＧＰＢフレームが使用不能であること、全体的に使用可能であること、又は部分的に使用可能であることを示すように定義され得る。ＧＰＢフレームが使用不能であるとき、最初に指定されたＰフレームは、ＰＵごとに１つの動きベクトルを用いて従来のＰフレームとして符号化される。ＧＰＢフレームが全体的に使用可能であるとき、最初に指定されたＰフレームは、ＰＵごとに１つ又は２つの動きベクトルを用いるＧＰＢフレームとして扱われ得る。ＧＰＢフレームが部分的に使用可能であるとき、Ｐフレーム概念、Ｂフレーム概念、及びＧＰＢフレーム概念は別個の概念として扱われ得る。
【００７５】
ＧＰＢフレームは使用可能であるが、ＧＰＢフレームに対して新しいスライスタイプが定義されないことがあり、従ってＧＰＢフレームはＢスライス及び／又はＰスライスとして符号化され得る。この場合、ビデオエンコーダ２０は、標準Ｂ及び／又はＰフレームとＧＰＢフレームとを区別するために、ビデオデコーダ３０に追加の明示的又は暗黙的指示を送る必要があり得る。その追加の指示はまた、動き予測方向を表すために低減ビットシンタックスが使用されるときをビデオデコーダ３０に通知するために使用され得る。
【００７６】
例えば、全てのＧＰＢフレームは、通常のＢフレームの場合は異なる参照ピクチャリスト、又はＧＰＢフレームの場合は同等の参照ピクチャリストのいずれかを用いてＢスライスとして符号化され得る。ＧＰＢフレームが全体的に使用可能であり、従って、全てのインター予測フレームが、同等の参照ピクチャリストを用いて又は用いずにＢスライスとして符号化され得るとき、ＧＰＢフレームを符号化するこのモードが好ましいことがある。
【００７７】
場合によっては、ビデオエンコーダ２０は、従来のＢフレームとＧＰＢフレームとを区別するために、ビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されるときを示すためにビデオデコーダ３０にＧＰＢフレームフラグ、例えば、ｇｐｂ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ又はｓｌｉｃｅ＿ｇｐｂ＿ｆｌａｇを明示的に信号伝達し得る。ビデオエンコーダ２０は、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル、又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて、シンタックス中でＧＰＢフレームフラグを信号伝達し得る。但し、場合によっては、ビデオエンコーダ２０は、ＧＰＢフレーム符号化を明示的に信号伝達しないことがある。それらの場合には、ビデオエンコーダ２０は、参照ピクチャリストが同等であるとき、所定のフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることをビデオデコーダ３０に暗黙的に通知し得る。
【００７８】
Ｂスライスとして符号化されたＧＰＢフレームについてのスライスヘッダシンタックスは、動き予測方向についての低減ビットシンタックス要素を定義し得る。一例では、低減ビットシンタックス要素は、Ｂフレームの動き予測方向についての通常のシンタックス要素、即ち、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃの１つのモードであり得、そのモードでは、シンタックス要素の第１のビットのみが使用される。別の例では、低減ビットシンタックス要素は、以下でより詳細に説明する、新たに定義されたシングルビットシンタックス要素、例えば、ｂｉ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇであり得る。
【００７９】
Ｂスライスとして符号化されたＧＰＢフレームの動き予測方向についての低減ビットシンタックス要素の一例を定義するための修正とともに、ビデオブロック又はＰＵレベルにおけるシンタックスからの抜粋を以下の表２に提示する。
【表２】
0005951606.tif 000003
【００８０】
ｐｒｅｄｉｔｉｏｎ＿ｕｎｉｔシンタックスは、開始画素（originating pixel）又はサブ画素座標（ｘ０、ｙ０）にあり、ｃｕｒｒＰｒｅｄＵｎｉｔＳｉｚｅによって与えられるあるサイズを有するビデオフレーム内に位置する所定のＰＵに対して定義される。表２のＣ列は、現在のビデオブロックのどのデータ区分中にシンタックス要素が含まれるのかを定義する各シンタックス要素のカテゴリーを示す。表２の記述子列は、ビデオデコーダ３０におけるシンタックス要素の適切な構文解析を可能にするためにシンタックス要素のために使用される符号化のタイプを示す。例えば、記述子「ｕｅ（ｖ）」は、指数ゴロム符号化（exponential-Golomb coding）を示す。表２のシンタックスの抜粋に示すように、現在のビデオブロック又はＰＵを含むビデオフレームがＢスライスと見なされたが、ＧＰＢフレームではなかった場合、動き補償ユニット４４は、従来のＢフレームのビデオブロックの区分ｉの動き予測方向を信号伝達するために、従来の２ビットシンタックス要素、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃ［ｉ］を生成する。しかしながら、ビデオフレームがＢスライスと見なされ、ＧＰＢフレームであった場合、動き補償ユニット４４は、ＧＰＢフレームのビデオブロックの区分ｉの動き予測方向を信号伝達するために、通常のシンタックス要素、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃ［ｉ］の第１のビットのみを生成する。ビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることを示すために、ビデオエンコーダ２０がより高いレベルにおいてＧＰＢフレームフラグを明示的に信号伝達するとき、又は、参照ピクチャリストが同等であると決定されるとき、予測ユニットシンタックステーブルにおいて使用されるＧＰＢフラグ変数、ｉｓＧＰＢＳｌｉｃｅＦｌａｇは真であると決定され得る。
【００８１】
別の例では、全てのＧＰＢフレームは、ＧＰＢフレームの場合は双方向予測のオプションを用いてＰスライスとして符号化され得る。ＧＰＢフレームが部分的に使用可能であり、従って、インター予測フレームが、双方向予測を用いて又は用いずにＢスライス又はＰスライスとして符号化され得るとき、ＧＰＢフレームを符号化するこのモードが好ましいことがある。場合によっては、ビデオエンコーダ２０は、従来のＰフレームとＧＰＢフレームとを区別するために、ビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されるときを示すためにビデオデコーダ３０などのビデオデコーダにＧＰＢフレームフラグ、例えば、ｇｐｂ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ又はｓｌｉｃｅ＿ｇｐｂ＿ｆｌａｇを明示的に信号伝達し得る。ビデオエンコーダ２０は、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル、又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて、シンタックス中でＧＰＢフレームフラグを信号伝達し得る。
【００８２】
Ｐスライスとして符号化されたＧＰＢフレームについてのスライスヘッダシンタックスは、動き予測方向についての低減ビットシンタックス要素を定義し得る。一例では、低減ビットシンタックス要素は、新たに定義されたシングルビットシンタックス要素、例えば、ｂｉ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇであり得る。シングルビットシンタックス要素は、ビデオブロックが単方向予測を使用して符号化されるのか双方向予測を使用して符号化されるのかを示すように定義され得る。シングルビットシンタックス要素は、Ｂフレームの動き予測方向についての従来の２ビットシンタックス要素との混同を回避するために異なる名前を有し得る。例えば、シングルビットシンタックス要素は、「ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃ」の代わりに「ｂｉ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ」と命名され得る。別の例では、低減ビットシンタックス要素は、Ｂフレームの動き予測方向についての通常のシンタックス要素、即ち、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃの１つのモードであり得、そのモードでは、シンタックス要素の第１のビットのみが使用される。
【００８３】
Ｐスライスとして符号化されたＧＰＢフレームの動き予測方向についての低減ビットシンタックス要素の一例を定義するための修正とともに、ビデオブロック又はＰＵレベルにおけるシンタックスからの抜粋を以下の表３に提示する。
【表３】
0005951606.tif 000004
【００８４】
ｐｒｅｄｉｔｉｏｎ＿ｕｎｉｔシンタックスは、開始画素又はサブ画素座標（ｘ０、ｙ０）にあり、ｃｕｒｒＰｒｅｄＵｎｉｔＳｉｚｅによって与えられるあるサイズを有するビデオフレーム内に位置する所定のＰＵに対して定義される。表３のＣ列は、現在のビデオブロックのどのデータ区分中にシンタックス要素が含まれるのかを定義する各シンタックス要素のカテゴリーを示す。表３の記述子列は、ビデオデコーダ３０におけるシンタックス要素の適切な構文解析を可能にするためにシンタックス要素のために使用される符号化のタイプを示す。例えば、記述子「ｕｅ（ｖ）」は、指数ゴロム符号化を示す。表３のシンタックスの抜粋に示すように、現在のビデオブロック又はＰＵを含むビデオフレームがＢスライスと見なされた場合、動き補償ユニット４４は、従来のＢフレームのビデオブロックの区分ｉの動き予測方向を信号伝達するために、従来の２ビットシンタックス要素、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃ［ｉ］を生成する。しかしながら、ビデオフレームがＰスライスと見なされ、ＧＰＢフレームであった場合、動き補償ユニット４４は、ＧＰＢフレームのビデオブロックの区分ｉの動き予測方向を信号伝達するために、シングルビットシンタックス要素、ｂｉ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ［ｉ］を生成する。ビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることを示すために、ビデオエンコーダ２０がより高いレベルにおいてＧＰＢフレームフラグを明示的に信号伝達するとき、シンタックスにおいて使用されるＧＰＢフラグ、ｓｌｉｃｅ＿ｇｐｂ＿ｆｌａｇは真であると決定され得る。
【００８５】
場合によっては、ＧＰＢフレームが使用可能であるとき、ＧＰＢフレームに対して新しいスライスタイプが定義され得る。この場合、現在のビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることを示すために追加の明示的又は暗黙的信号伝達は必要ない。ＧＰＢスライスとして符号化されたＧＰＢフレームについてのスライスヘッダシンタックスは、動き予測方向についての低減ビットシンタックス要素を定義し得る。一例では、低減ビットシンタックス要素は、上記で説明した、新たに定義されたシングルビットシンタックス要素、例えば、ｂｉ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇであり得る。別の例では、低減ビットシンタックス要素は、Ｂフレームの動き予測方向についての通常のシンタックス要素、即ち、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃの１つのモードであり得、そのモードでは、シンタックス要素の第１のビットのみが使用される。
【００８６】
ＧＰＢスライスとして符号化されたＧＰＢフレームの動き予測方向についての低減ビットシンタックス要素の一例を定義するための修正とともに、ビデオブロック又はＰＵレベルにおけるシンタックスからの抜粋を以下の表４に提示する。
【表４】
0005951606.tif 000005
【００８７】
ｐｒｅｄｉｔｉｏｎ＿ｕｎｉｔシンタックスは、開始画素又はサブ画素座標（ｘ０、ｙ０）にあり、ｃｕｒｒＰｒｅｄＵｎｉｔＳｉｚｅによって与えられるあるサイズを有するビデオフレーム内に位置する所定のＰＵに対して定義される。表４のＣ列は、現在のビデオブロックのどのデータ区分中にシンタックス要素が含まれるのかを定義する各シンタックス要素のカテゴリーを示す。表４の記述子列は、ビデオデコーダ３０におけるシンタックス要素の適切な構文解析を可能にするためにシンタックス要素のために使用される符号化のタイプを示す。例えば、記述子「ｕｅ（ｖ）」は、指数ゴロム符号化を示す。シンタックスの抜粋に示すように、現在のビデオブロック又はＰＵを含むビデオフレームがＢスライスと見なされた場合、動き補償ユニット４４は、従来のＢフレームのビデオブロックの区分ｉの動き予測方向を信号伝達するために、従来の２ビットシンタックス要素、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃ［ｉ］を生成する。しかしながら、ビデオフレームがＧＰＢスライスと見なされた場合、動き補償ユニット４４は、ＧＰＢフレームのビデオブロックの区分ｉの動き予測方向を信号伝達するために、シングルビットシンタックス要素、ｂｉ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ［ｉ］を生成する。
【００８８】
次に、双方向予測の場合にビデオブロックについての予測情報を符号化するコストを低減するための技術について説明する。上記で説明したように、動き推定ユニット４２は、ＧＰＢフレームの現在のビデオブロックのためのリスト０  ６６からの第１の動きベクトルとリスト１  ６８からの第２の動きベクトルとを計算するために双方向予測を使用し得る。動き補償ユニット４４は、次いで、現在のビデオブロックのための動きベクトルを示すように定義されるシンタックス要素を生成し得る。動きベクトルについての通常のシンタックス要素は、動きベクトルと動き予測子との間の差を示すように定義された第１のシンタックス要素、即ち、ｍｖｄと、動き予測子が生成される参照ピクチャの参照ピクチャリスト中のインデックスを示すように定義された第２のシンタックス要素、即ち、ｒｅｆ＿ｉｄｘとを含む。
【００８９】
現在のビデオフレームがＧＰＢフレームに指定されるとき、ビデオエンコーダ２０は、同等の参照ピクチャのための識別子を含んでいるリスト０  ６６とリスト１  ６８とを記憶する。リスト０  ６６とリスト１  ６８とは同等の参照ピクチャを含むので、動き推定ユニット４２は、同じ参照ピクチャ又は実質的に同様の参照ピクチャのいずれかから第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとを計算し得る。従って、ＧＰＢフレームのビデオブロックのための第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとは高度に相関する。高度に相関する動きベクトルの各々についてシンタックス要素を単独で生成するのは冗長であり得、２つの動きベクトルをジョイント符号化することがより効率的あり得る。
【００９０】
本開示の技術によれば、動き補償ユニット４４は、従来、第２の動きベクトルを表すために使用されるシンタックス要素を低減するか又は削除することによって、動きベクトルを信号伝達するために使用されるビットを低減し得る。ビデオエンコーダ２０は、次いで、第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとをジョイント符号化する。例えば、ビデオエンコーダ２０は、従来、動き予測子に対して第１の動きベクトルを符号化し、次いで、第１の動きベクトルに対して第２の動きベクトルを符号化し得る。ビデオエンコーダ２０は、ビデオブロック又はＰＵレベルにおいて、ＧＰＢフレームの各ビデオブロックについての他の予測シンタックスとともに、ジョイント符号化された動きベクトルをビデオデコーダ３０に信号伝達する。
【００９１】
動き補償ユニット４４は、動き推定ユニット４２からＧＰＢフレームの現在のビデオブロックのための第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとを受信する。動き補償ユニット４４は、次いで、隣接ビデオブロックの動きベクトルから第１の動きベクトルのための第１の動き予測子を生成する。例えば、現在のビデオブロックのための第１の動きベクトルは、リスト０  ６６からの参照ピクチャ中の予測ブロックをポイントし得る。従って、第１の動き予測子は、リスト０  ６６からの同じ参照ピクチャ中の別のブロックをポイントする、ＧＰＢフレーム中の隣接ビデオブロックの動きベクトルから生成され得る。
【００９２】
動き補償ユニット４４は、隣接ビデオブロックからの第２の動きベクトルのための第２の動き予測子を生成しないことがあるが、代わりに第２の動き予測子として第１の動きベクトルを使用する。ビデオエンコーダ２０は、次いで、第１の動きベクトルに対して、ビデオブロックのための第２の動きベクトルを符号化する。このようにして、第２の動きベクトルは、第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとの間の差として符号化され得る。幾つかの例では、動き補償ユニット４４は、第２の動きベクトルについてのいかなるシンタックス要素も生成しないことがある。他の例では、動き補償ユニット４４は、第２の動きベクトルと第１の動きベクトルとの間の差を示すように定義される第１のシンタックス要素のみを生成し得る。
【００９３】
場合によっては、動きベクトルが同じ参照ピクチャ又は実質的に同様の参照ピクチャをポイントするとき、ビデオエンコーダ２０は、第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとを単にジョイント符号化し得る。第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとが同じ参照ピクチャをポイントしないとき、第２の動き予測子として第１の動きベクトルを使用する前に、第１の動きベクトルは、第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとの間の時間距離に従ってスケーリングされ得る。
【００９４】
幾つかの例では、現在のブロックの動きベクトルのための動き予測子は、隣接ブロックの複数の動きベクトルから生成され得る。この場合、動き補償ユニット４４は、隣接ビデオブロックの複数の候補動きベクトルから、現在のビデオブロックの第１の動きベクトルのための第１の動き予測子を生成し得る。動き補償ユニット４４はまた、第１の動きベクトルを含む複数の候補動きベクトルから、現在のビデオブロックの第２の動きベクトルのための第２の動き予測子を生成し得る。この場合、第２の動きベクトルは、依然として、限定はしないが第１の動きベクトルに基づいて、第１の動きベクトルに対して符号化され得る。
【００９５】
所定の参照ピクチャリストからの動きベクトルのための動き予測子は、一般に、同じ参照ピクチャリスト中の同じフレームから計算される、隣接ビデオブロックの動きベクトルから生成される。しかしながら、現在のフレームがＧＰＢフレームであり、従って、第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとが同等の参照ピクチャのための識別子を含んでいるとき、動き予測子は、隣接ビデオブロックの動きベクトルとは異なるリストから生成され得る。例えば、隣接ビデオブロックの動きベクトルがリスト０  ６６中の参照ピクチャをポイントした場合、動き補償ユニット４４は、リスト０  ６６又はリスト１  ６８のいずれかの中の参照ピクチャから、現在のビデオブロックの動きベクトルのための第１の動き予測子を生成し得る。
【００９６】
場合によっては、第１の動き予測子を生成するために使用される、隣接ビデオブロックの動きベクトルは、現在のビデオブロックの第１の動きベクトルとして、同じ参照ピクチャリスト、例えば、リスト０  ６６中で利用可能でないことがある。本開示の技術によれば、隣接ビデオブロックの動きベクトルがリスト０  ６６中で利用可能でないとき、動き補償ユニット４４は、リスト１  ６８から第１の動き予測子を計算し得る。これは、隣接ビデオブロックの動きベクトルがリスト１  ６８から最初に計算され、次いでリスト０  ６６に記憶されなかった場合に行われ得る。追加の解決策として、動き推定ユニット４２は、各参照ピクチャリストから計算される動きベクトルを両方の参照ピクチャリストに記憶し得る。例えば、動き推定ユニット４２が、ＧＰＢフレーム中の隣接ビデオブロックについて、リスト０  ６６から動きベクトルを計算するとき、動き推定ユニット４２は、リスト０  ６６とリスト１  ６８の両方に動きベクトルを記憶し得る。このようにして、動き補償ユニット４４は、常に、参照ピクチャリスト６６、６８のいずれかから、隣接ビデオブロックの動きベクトルのための動き予測子を生成し得る。
【００９７】
動き補償ユニット４４が、動きベクトルに基づいて現在のビデオブロックのための予測ブロックを生成し、現在のビデオブロックについての予測情報を表すためのシンタックス要素を生成した後、ビデオエンコーダ２０は、現在のビデオブロックから予測ブロックを減算することによって、残差ビデオブロックを形成する。変換ユニット５２は、残差ブロックから１つ以上の変換ユニット（ＴＵ：transform unit）を形成し得る。変換ユニット５２は、離散コサイン変換（ＤＣＴ：discrete cosine transform）又は概念的に同様の変換など、変換をＴＵに適用し、残差変換係数を備えるビデオブロックを生成する。変換は、残差ブロックを画素領域から周波数領域などの変換領域に変換し得る。
【００９８】
変換ユニット５２は、量子化ユニット５４に得られた変換係数を送り得る。量子化ユニット５４は、ビットレートをさらに低減するために変換係数を量子化する。量子化プロセスは、係数の一部又は全部に関連するビット深度を低減し得る。量子化の程度は、量子化パラメータを調整することによって変更され得る。幾つかの例では、量子化ユニット５４は、次いで、量子化変換係数を含む行列の走査を実行し得る。代替的に、エントロピー符号化ユニット５６が走査を実行し得る。
【００９９】
量子化の後、エントロピー符号化ユニット５６は、量子化変換係数をエントロピー符号化する。例えば、エントロピー符号化ユニット５６は、コンテキスト適応型可変長符号化（ＣＡＶＬＣ：context adaptive variable length coding）、コンテキスト適応型バイナリ算術符号化（ＣＡＢＡＣ：context adaptive binary arithmetic coding）、又は別のエントロピー符号化技術を実行し得る。エントロピー符号化ユニット５６によるエントロピー符号化の後、符号化されたビットストリームは、ビデオデコーダ３０などのビデオデコーダに送信されるか、又は後で送信又は検索するためにアーカイブされ得る。
【０１００】
エントロピー符号化ユニット５６はまた、符号化されている現在のビデオブロックのための動きベクトルと他の予測シンタックス要素とをエントロピー符号化し得る。例えば、エントロピー符号化ユニット５６は、符号化されたビットストリーム中で送信するために動き補償ユニット４４によって生成された適切なシンタックス要素を含むヘッダ情報を構築し得る。ＰＵ又はビデオブロックレベルにおいて、シンタックス要素は、動きベクトルと動き予測方向とを含み得る。より高レベルにおいて、シンタックス要素は、ＧＰＢフレームが所定のビデオフレームのために使用可能であるかどうかを示すＧＰＢ使用可能フラグと、所定のビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されるかどうかを示すＧＰＢ符号化フラグ（GPB encoded flag）とを含み得る。ビデオデコーダは、予測ブロックを取り出し、ビデオエンコーダ２０によって符号化された元のビデオブロックを再構成するために、これらのシンタックス要素を使用し得る。
【０１０１】
シンタックス要素をエントロピー符号化するために、エントロピー符号化ユニット５６は、コンテキストモデルに基づいてシンタックス要素を１つ以上のバイナリビットに２値化し得る。この例では、エントロピー符号化ユニット５６は、好適参照ピクチャ中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを示すシンタックス要素にシングルビット２値化をリンクするために動き補償ユニット４４によって適応された２値化を適用し得る。さらに、エントロピー符号化ユニット５６は、好適参照リストのほうへバイアスされたビットの確率初期設定に基づいて、シンタックス要素のビットを分数ビット値として符号化し得る。
【０１０２】
逆量子化ユニット５８及び逆変換ユニット６０は、それぞれ逆量子化及び逆変換を適用して、参照ピクチャの参照ブロックとして後で使用するために、画素領域において残差ブロックを再構成する。動き補償ユニット４４は、残差ブロックをリスト０  ６６又はリスト１  ６８内の参照ピクチャのうちの１つの予測ブロックに加算することによって参照ブロックを計算し得る。動き補償ユニット４４はまた、再構成された残差ブロックに１つ又は複数の補間フィルタを適用して、動き推定において使用するサブ整数画素値を計算し得る。加算器６２は、再構成された残差ブロックを動き補償ユニット４４によって生成された動き補償予測ブロックに加算して、参照ピクチャメモリ６４に記憶するための参照ブロックを生成する。参照ブロックは、後続のビデオフレーム中のブロックをインター予測する（inter-predict）ために、動き推定ユニット４２及び動き補償ユニット４４によって参照ブロックとして使用され得る。
【０１０３】
図４は、ビデオフレームのビデオブロックについての予測情報を効率的に符号化するための技術を実装し得るビデオデコーダ３０の一例を示すブロック図である。図４の例では、ビデオデコーダ３０は、エントロピー復号ユニット８０と、予測ユニット８１と、逆量子化ユニット８６と、逆変換ユニット８８と、加算器９０と、参照ピクチャメモリ９２とを含む。予測ユニット８１は、動き補償ユニット８２と、イントラ予測ユニット８４とを含む。ビデオデコーダ３０は、幾つかの例では、ビデオエンコーダ２０（図３）に関して説明した符号化パスとは概して逆の復号パスを実行し得る。
【０１０４】
復号プロセス中に、ビデオデコーダ３０は、符号化されたビデオフレームと、ビデオエンコーダ２０などのビデオエンコーダからの符号化情報を表すシンタックス要素とを含む符号化されたビデオビットストリームを受信する。ビデオデコーダ３０のエントロピー復号ユニット８０は、量子化係数、動きベクトル、及び他の予測シンタックスを生成するためにビットストリームをエントロピー復号する。エントロピー復号ユニット８０は、予測ユニット８１に動きベクトルと他の予測シンタックスとを転送する。ビデオデコーダ３０は、ビデオブロック又はＰＵレベル、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル及び／又はビデオシーケンスレベルにおいてシンタックス要素を受信し得る。
【０１０５】
予測ユニット８１のイントラ予測ユニット８４は、信号伝達されたイントラ予測モードと現在のフレームの、前に復号されたブロックからのデータとに基づいて、現在のビデオフレームのビデオブロックについての予測データを生成し得る。予測ユニット８１の動き補償ユニット８２は、エントロピー復号ユニット８０から受信した動きベクトルと予測シンタックスとに基づいて予測ブロックを生成する。予測ブロックは、第１の参照ピクチャリスト（リスト０）９４及び／又は第２の参照ピクチャリスト（リスト１）９６のうちの１つ以上から生成され得、それらの参照ピクチャリストは、参照ピクチャメモリ９２に記憶された参照ピクチャのための識別子を含む。
【０１０６】
動き補償ユニット８２はまた、補間フィルタに基づいて補間を実行し得る。動き補償ユニット８２は、ビデオブロックの符号化中にビデオエンコーダ２０によって使用される補間フィルタを使用して、参照ブロックのサブ整数画素の補間値を計算し得る。動き補償ユニット８２は、受信したシンタックス要素からビデオエンコーダ２０によって使用された補間フィルタを決定し、その補間フィルタを使用して予測ブロックを生成し得る。
【０１０７】
動き補償ユニット８２は、動きベクトルと予測シンタックスとを構文解析することによって現在のビデオブロックについての予測情報を決定し、予測情報使用して、復号されている現在のビデオブロックのための予測ブロックを生成する。動き補償ユニット８２は、現在のビデオフレームを復号するために、受信したシンタックス要素の幾つかを使用して現在のフレームを符号化するために使用されるＣＵのサイズと、フレームの各ＣＵがどのように分割されるのかを記述する分割情報と、各分割がどのように符号化されるのかを示すモード（例えば、イントラ予測又はインター予測）と、インター予測スライスタイプ（例えば、Ｂスライス、Ｐスライス、又はＧＰＢスライス）と、フレームのための１つ又は複数の参照ピクチャリストと、フレームの各インター符号化ＰＵ又はＣＵのための動きベクトルと、フレームの各インター符号化ＰＵ又はＣＵの動き予測方向と、他の情報とを決定する。
【０１０８】
動き補償ユニット８２は、ＧＰＢフレームが現在のビデオフレームに対して使用可能であるか又は許可されるかどうかを決定するために、ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルにおいてシンタックスを構文解析し得る。例えば、動き補償ユニット８２は、ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルのいずれかにおいてシンタックス中で受信されるＧＰＢ使用可能フラグに基づいて、ＧＰＢフレームが使用可能であると決定し得る。図３に関してより詳細に説明したＧＰＢ使用可能フラグは、ＧＰＢフレームが使用不能であること、全体的に使用可能であること、又は部分的に使用可能であることを示すように定義され得る。動き補償ユニット８２はまた、現在のビデオフレームについての参照ピクチャリスト情報を決定するために、ビデオスライスレベル又はビデオフレームレベルにおいてシンタックスを構文解析し得る。ビデオデコーダ３０は、次いで、シンタックスによって示される、参照ピクチャのための識別子を含んでいるリスト０  ９４とリスト１  ９６とを記憶する。現在のビデオフレームがＧＰＢフレームであるとき、リスト０  ９４とリスト１  ９６とは、同等の参照ピクチャのための識別子を含んでいる。より詳細には、リスト０  ９４とリスト１  ９６との各々の中に含まれるピクチャの数は同等であり、リスト０  ９４中の各インデックスエントリによって示されるピクチャは、リスト１  ９６中の同じインデックスエントリによって示されるピクチャと同等である。
【０１０９】
本開示の技術によれば、ビデオデコーダ３０は、ビデオブロックについての予測情報を符号化するコストを低減し得る。例えば、単方向予測モードの場合、ビデオデコーダ３０は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を２ビット未満を使用して復号し得る。参照ピクチャリストは、２つの異なる参照ピクチャリストのうちの好適参照ピクチャリストであり得、又はＧＰＢフレームが使用可能であるとき、２つの同等の参照ピクチャリストのいずれかであり得る。別の例として、双方向予測モードの場合、ビデオデコーダ３０は、ＧＰＢフレームの１つ以上のビデオブロックの各々について２つの動きベクトルをジョイント復号し、２つの同等の参照ピクチャリストから計算される２つの動きベクトルを用いてビデオブロックの各々を復号し得る。その２つの動きベクトルは、同じ参照ピクチャ又は同様の参照ピクチャから計算され得る。
【０１１０】
最初に、単方向予測の場合にビデオブロックについての予測情報を符号化するコストを低減するための技術について説明する。動き補償ユニット８２は、現在のビデオブロックの動き予測方向についての１つ以上のシンタックス要素を構文解析し得る。Ｂフレーム中のビデオブロックの動き予測方向についての通常のシンタックス要素、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃは、ブロックを符号化するために単方向予測モードが使用されるのか双方向予測モードが使用されるのかを示す第１のビットと、単方向予測のために使用される参照ピクチャリストを示す第２のビットとを含む。同等の参照ピクチャリストの場合、参照ピクチャリストのいずれも単方向予測モードのために互換的に使用され得るので、通常のシンタックス要素の第２のビットは冗長であり得る。
【０１１１】
本開示の技術によれば、動き補償ユニット８２は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測を使用して現在のビデオブロックが符号化されることを示す動き予測方向を示すシンタックス要素の低減ビット符号化を構文解析し得る。現在のフレームがＧＰＢフレームであると決定され、従って、リスト０  ９４とリスト１  ９６とが同等であるとき、動き補償ユニット８２は、単方向予測モードのために２つの同等の参照ピクチャリストのいずれも互換的に使用し得る。
【０１１２】
動き補償ユニット８２は、図３に関して説明した明示的に信号伝達されたＧＰＢフレームフラグに基づいて、現在のビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されるかどうかを決定し得る。動き補償ユニット８２は、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル、又はビデオシーケンスレベルのいずれかにおいてＧＰＢフレームフラグを受信し得る。そのＧＰＢフレームフラグは、現在のビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化され、従って、ビデオブロックの動き予測方向がシングルビットシンタックスで符号化されることをビデオデコーダ３０に明示的に通知するために使用され得る。その明示的信号伝達により、ビデオデコーダ３０は、ビデオシーケンス復号が開始するときにかかわらず、動き予測方向を決定するためにシングルビットシンタックス要素を正しく構文解析することが可能になり得る。ＧＰＢフレームフラグに基づいて、ビデオデコーダ３０は、フレームがＧＰＢフレームであるときに常に気づき、動き予測方向についてのシングルビットシンタックスを構文解析することを予想し得る。
【０１１３】
他の場合には、動き補償ユニット８２は、リスト０  ９４とリスト１  ９６とを比較し、リスト０  ９４とリスト１  ９６とが同等の参照ピクチャを含んでいるとき、現在のフレームがＧＰＢフレームであると決定し得る。しかしながら、その２つの参照ピクチャリストは、復号中に参照ピクチャが追加又は更新される前のビデオシーケンスの始めにビデオデコーダ３０には同等にしか見えないことになる。従って、暗黙的信号伝達は、ビデオデコーダ３０がビデオシーケンスの始めに復号を開始した場合にのみ、シングルビットシンタックス要素の正しい構文解析が可能になり得る。そうでない場合、ビデオデコーダ３０は、フレームがＧＰＢフレームとして符号化されていることに気づかないことになり、動き予測方向についてのシングルビットシンタックスを構文解析することを予想しないことになる。
【０１１４】
ＧＰＢフレーム符号化の明示的又は暗黙的通知は、ＧＰＢフレームがＢスライス又はＰスライスとして符号化されるときに必要であり得る。他の場合には、動き補償ユニット８２は、ＧＰＢフレームに対して定義された新しいスライスタイプに基づいて、現在のフレームがＧＰＢフレームであることを決定し得、その新しいスライスタイプによって、ＧＰＢフレーム符号化の追加の明示的又は暗黙的通知が不要になる。
【０１１５】
一例では、ＧＰＢフレームのビデオブロックが単方向予測を使用して符号化されるのか双方向予測を使用して符号化されるのかを示すように定義されたシングルビットシンタックス要素、例えば、ｂｉ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇを備えるＧＰＢフレームに対して別個のシンタックスが定義され得る。シングルビットシンタックス要素の導入により、上記で説明した、通常のシンタックス要素、即ち、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃとの混同が回避され得る。動き補償ユニット８２は、ＧＰＢフレームの現在のビデオブロックが単方向予測を使用して符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を構文解析し得る。同等の参照ピクチャリスト９４、９６のいずれも単方向予測モードのために使用され得るので、動き補償ユニット８２は、単方向予測のために参照ピクチャリストのいずれかを使用する。
【０１１６】
別の例では、ＧＰＢフレームのビデオブロックが単方向予測モードを使用して符号化されるのか双方向予測モードを使用して符号化されるのかを示すためにシンタックス要素の第１のビットのみが使用されるＧＰＢフレームに対して、通常のシンタックス要素、即ち、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃのシングルビットモードが定義され得る。動き補償ユニット８２は、ビデオブロックが単方向予測を使用して符号化されることを示すシンタックス要素の第１のビットのみについてシンタックス要素を構文解析し得る。動き補償ユニット８２は、単方向予測のために参照ピクチャリストのいずれかを使用する。
【０１１７】
場合によっては、動き補償ユニット８２は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測を使用して符号化される任意のタイプのインター符号化フレームのビデオブロックの動き予測方向を示すシンタックス要素に割り当てられた低減ビット値を復号し得る。ビデオフレームがＢフレームに指定されるとき、参照ピクチャリストは、殆んどの場合、単方向予測のための使用される参照ピクチャリストのうちの好適な参照ピクチャリストであり得る。ビデオフレームがＧＰＢフレームに指定されるとき、参照ピクチャリストは、２つの同等の参照ピクチャリストのいずれかであり得る。
【０１１８】
一例として、動き補償ユニット８２は、ビデオエンコーダ２０からのシンタックス中で動き予測方向を示すシンタックス要素の適応型２値化を受信し得る。動き補償ユニット８２は、ビデオブロック又はＰＵレベル、ＣＵレベル、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル、又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて適応型２値化を受信し得る。
【０１１９】
受信した適応型２値化に従って、動き補償ユニット８２は、動き予測方向を示すシンタックス要素の各々ステータスを異なる２値化に適応的にリンクし得、従って、シングルビット２値化が、好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードにリンクされる。例えば、動き補償ユニット８２は、０のシングルビット２値化が、好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを表し、１０の２値化が、非好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを表し、１１の２値化が、双方向予測モードを表すように２値化を適応させ得る。場合によっては、動き補償ユニット８２は、動き予測方向を示すシンタックス要素の各ステータスがどれくらいの頻度で発生するかに基づいて動き予測方向についてのシンタックス要素を単独で適応的に２値化し得る。適応型２値化に基づいて、動き補償ユニット８２は、好適参照リスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを使用して現在のビデオブロックが符号化されることを示すように定義されたシンタックス要素のためのシングルビット２値化を復号し得る。
【０１２０】
別の例として、動き補償ユニット８２は、現在のビデオブロックの動き予測方向についての通常のシンタックス要素、即ち、ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃを表すために割り当てられた値を受信し得る。動き補償ユニット８２は、単方向予測モードを使用して現在のビデオブロックが符号化されることを示すように定義されたシンタックス要素の第１のビットに割り当てられたシングルビット値を復号し得る。動き補償ユニット８２は、次いで、単方向予測モードのために好適参照ピクチャリストが使用されることを示すように定義されたシンタックス要素の第２のビットに割り当てられた分数ビット値を復号し得る。第２のビットを表すために使用される分数ビット値は、構成データに従って好適参照ピクチャリストのほうへバイアスされた第２のビットの確率初期設定に基づき得る。確率がより高くなると、シンタックス要素を表すために使用される値の長さがより短くなる。第２のビットが好適参照ピクチャリストを示す確率が高いと、第２のビットを分数ビット値、即ち、１ビット未満によって表すことが可能になる。
【０１２１】
次に、双方向予測の場合にビデオブロックについての予測情報を符号化するコストを低減するための技術について説明する。ビデオデコーダ３０は、ビデオエンコーダ２０から受信したシンタックスから現在のビデオフレームのための動きベクトルを復号する。動きベクトルについての通常のシンタックス要素は、動きベクトルと動き予測子との間の差を示すように定義された第１のシンタックス要素、即ち、ｍｖｄと、動き予測子が生成される参照ピクチャの参照ピクチャリスト中のインデックスを示すように定義された第２のシンタックス要素、即ち、ｒｅｆ＿ｉｄｘとを含む。現在のビデオフレームがＧＰＢフレームに指定され、従って、リスト０  ９４とリスト１  ９６とが同等の参照ピクチャのための識別子を含んでいるとき、第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとは、同じ参照ピクチャ又は実質的に同様の参照ピクチャのいずれかをポイントする。従って、ＧＰＢフレームのビデオブロックのための第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとは、高度に相関し、一緒に符号化され得る。
【０１２２】
本開示の技術の一例によれば、ビデオデコーダ３０は、シンタックス要素に基づいてＧＰＢフレームの現在のビデオブロックのための第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとを一緒に復号する。このようにして、動き補償ユニット８２は、従来、動きベクトルを個別に復号するために使用されるシンタックス要素を低減するか又は削除することによって、動きベクトルを信号伝達するために使用されるビットを低減し得る。
【０１２３】
第１の動きベクトルは、従来、第１の動きベクトルと第１の動き予測子との間の差を示す第１のシンタックス要素、即ち、ｍｖｄと、第１の動き予測子が生成された参照ピクチャのリスト０  ９４中のインデックスを示す第２のシンタックス要素、即ち、ｒｅｆ＿ｉｄｘとに基づいて復号され得る。動き補償ユニット８２は、第２のシンタックス要素によって識別されるビデオフレーム中の隣接ビデオブロックの動きベクトルから、現在のビデオブロックの第１の動きベクトルのための第１の動き予測子を生成する。このようにして、ビデオデコーダ３０は、第１のシンタックス要素に基づいて、第１の動き予測子に対してビデオブロックのための第１の動きベクトルを復号し得る。
【０１２４】
第２の動きベクトルは、次いで、第１の動きベクトルに対して復号され得る。動き補償ユニット８２は、隣接ビデオブロックからの第２の動きベクトルのための第２の動き予測子を生成しないことがあるが、代わりに第２の動き予測子として第１の動きベクトルを使用する。このようにして、ビデオデコーダ３０は、第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとの間の差に基づいて第２の動きベクトルを復号し得る。幾つかの例では、動き補償ユニット８２は、第２の動きベクトルについてのいかなるシンタックス要素も受信しないことがある。他の例では、動き補償ユニット８２は、第２の動きベクトルと第１の動きベクトルとの間の差を示すように定義された第１のシンタックス要素のみを受信し得る。
【０１２５】
幾つかの例では、現在のブロックの動きベクトルのための動き予測子は、隣接ブロックの複数の動きベクトルから生成され得る。この場合、動き補償ユニット８２は、隣接ビデオブロックの複数の候補動きベクトルから、現在のビデオブロックの第１の動きベクトルのための第１の動き予測子を生成し得る。動き補償ユニット８２はまた、第１の動きベクトルを含む複数の候補動きベクトルから、現在のビデオブロックの第２の動きベクトルのための第２の動き予測子を生成し得る。この場合、第２の動きベクトルは、依然として、限定はしないが第１の動きベクトルに基づいて、第１の動きベクトルに対して復号され得る。
【０１２６】
現在のフレームがＧＰＢフレームであり、従って、第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとが同等の参照ピクチャのための識別子を含んでいるとき、動き予測子は、隣接ビデオブロックの動きベクトルとは異なるリストから生成され得る。例えば、隣接ビデオブロックの動きベクトルがリスト０  ９４中の参照ピクチャをポイントした場合、動き補償ユニット８２は、リスト０  ９４又はリスト１  ９６のいずれかの中の参照ピクチャから、現在のビデオブロックの動きベクトルのための第１の動き予測子を生成し得る。リスト０  ９４とリスト１  ９６とは、同じ順序で同等の参照ピクチャを含むので、動き予測子が生成され、動きベクトルについての第２のシンタックス要素によって識別される参照ピクチャのインデックスは、両方の参照ピクチャリスト９４、９６の中の同じ参照ピクチャを参照する。
【０１２７】
場合によっては、第１の動き予測子を生成するために使用される、隣接ビデオブロックの動きベクトルは、現在のビデオブロックの第１の動きベクトルとして、同じ参照ピクチャリスト、例えば、リスト０  ９４中で利用可能でないことがある。本開示の技術によれば、隣接ビデオブロックの動きベクトルがリスト０  ９４中で利用可能でないとき、動き補償ユニット８２は、リスト１  ９６から第１の動き予測子を計算し得る。これは、隣接ビデオブロックの動きベクトルが最初にリスト１  ９６から復号され、次いで、リスト０  ９４に記憶されなかった場合に行われ得る。追加の解決策として、動き補償ユニット８２は、各参照ピクチャリストから復号される動きベクトルを両方の参照ピクチャリストに記憶し得る。例えば、動き補償ユニットが、ＧＰＢフレーム中の隣接ビデオブロックについて、リスト０  ９４から動きベクトルを復号するとき、動き補償ユニット８２は、リスト０  ９４とリスト１  ９６の両方に動きベクトルを記憶し得る。このようにして、動き補償ユニット８２は、常に、参照ピクチャリスト９４、９６のいずれかから、隣接ビデオブロックの動きベクトルのための動き予測子を生成し得る。
【０１２８】
逆量子化ユニット８６は、ビットストリーム中で供給され、エントロピー復号ユニット８０によって復号された量子化変換係数を逆量子化（inverse quantize）、即ち、逆量子化（de-quantize）する。逆量子化プロセスは、量子化の程度を決定し、同様に、適用されるべき逆量子化の程度を決定するための、各ＣＵ又はビデオブロックについてビデオエンコーダ２０によって計算される量子化パラメータＱＰYの使用を含み得る。逆変換ユニット８８は、逆変換、例えば、逆ＤＣＴ、逆整数変換、又は概念的に同様の逆変換プロセスを変換係数に適用して、画素領域において残差ブロックを生成する。
【０１２９】
動き補償ユニット８２が、動きベクトルと予測シンタックス要素とに基づいて現在のビデオブロックのための予測ブロックを生成した後、ビデオデコーダ３０は、逆変換ユニット８８からの残差ブロックを動き補償ユニット８２によって生成された対応する予測ブロックと加算することによって、復号されたビデオブロックを形成する。加算器９０は、この加算演算を実行する１つ又は複数の構成要素を表す。所望される場合、ブロッキネスアーティファクトを除去するために、復号されたブロックをフィルタ処理するためにデブロッキングフィルタも適用され得る。復号されたビデオブロックは、次いで、参照ピクチャメモリ９２に記憶され、参照ピクチャメモリ９２は、その後の動き補償のために参照ピクチャの参照ブロックを与える。参照ピクチャメモリ９２はまた、図１の表示装置３２などの表示装置上での表示のための、復号されたビデオを生成する。
【０１３０】
図５は、単方向予測モードを使用してＧＰＢフレームのビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化する例示的な演算を示すフローチャートである。図示の演算について、図３からのビデオエンコーダ２０を参照しながら説明する。
【０１３１】
ビデオエンコーダ２０は、符号化されるべきビデオフレームのＣＵ又はビデオブロックを受信する。ＧＰＢフレームが現在のビデオフレームに対して使用可能であるか又は許可された場合、ビデオエンコーダ２０は、ＧＰＢフレームが使用可能であることを示すために、ビデオデコーダ３０などのデコーダにＧＰＢ使用可能フラグを信号伝達する（９８）。ビデオエンコーダ２０は、ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルのいずれかにおいて、シンタックス中でＧＰＢ使用可能フラグを信号伝達し得る。ＧＰＢ使用可能フラグは、ＧＰＢフレームが使用不能であること、全体的に使用可能であること、又は部分的に使用可能であることを示すように定義され得る。ＧＰＢフレームが全体的に使用可能であるとき、最初に指定されたＰフレームは、ブロックごとに１つ又は２つの動きベクトルを用いるＧＰＢフレームとして扱われ得る。ＧＰＢフレームが部分的に使用可能であるとき、Ｐフレーム概念、Ｂフレーム概念、及びＧＰＢフレーム概念は別個の概念として扱われ得る。
【０１３２】
ビデオエンコーダ２０は、次いで、ＧＰＢフレームとして現在のビデオフレームを符号化することを決定する（１００）。場合によっては、ビデオエンコーダ２０の動き推定ユニット４２は、ビデオシーケンスの所定のパターンに従ってビデオフレームのためのインター予測モードを決定するように構成され得る。所定のパターンは、シーケンス中の１つ以上のビデオフレームをＧＰＢフレームに指定し得る。他の場合には、動き推定ユニット４２は、最初に指定されたＰフレームをＧＰＢフレームとして符号化すべきかどうかを決定し得る。後者の場合は、ＧＰＢフレームが全体的に使用可能であるのか部分的に使用可能であるのかに依存し得る。
【０１３３】
随意に、ビデオエンコーダ２０は、現在のビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることを示すために、ビデオデコーダ３０にＧＰＢフレームフラグを信号伝達する（１０２）。ビデオエンコーダ２０は、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル、又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて、シンタックス中でＧＰＢフレームフラグを信号伝達し得る。そのＧＰＢフレームフラグは、シーケンス内の所定のフレームがＧＰＢフレームとして符号化され、従って、動き予測方向が低減ビットシンタックスで符号化されることをビデオデコーダ３０に明示的に通知するために使用され得る。但し、場合によっては、ビデオエンコーダ２０は、ＧＰＢフレーム符号化を明示的に信号伝達しないことがある。それらの場合には、ビデオエンコーダ２０は、参照ピクチャリストが同等であるとき、所定のフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることをビデオデコーダ３０に暗黙的に信号伝達し得る。ＧＰＢフレーム符号化の明示的又は暗黙的通知は、ＧＰＢフレームがＢフレーム又はＰフレームとして符号化されるときに必要であり得る。他の場合には、ＧＰＢフレームに対して新しいフレーム又はスライスタイプが定義され得、その新しいフレーム又はスライスタイプによって、ＧＰＢフレーム符号化の追加の明示的又は暗黙的通知が不要になる。
【０１３４】
現在のビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化さると決定されるとき、ビデオエンコーダ２０は、同等の参照ピクチャのための識別子を含んでいる、ＧＰＢフレームのための第１の参照ピクチャリスト（リスト０）６６と第２の参照ピクチャリスト（リスト１）６８とをメモリに記憶する（１０４）。リスト０  ６６とリスト１  ６８とは同等の参照ピクチャを含むので、ビデオエンコーダ２０の動き補償ユニット４４は、単方向予測のために２つの同等の参照ピクチャリストのいずれも互換的に使用し得る。
【０１３５】
ビデオエンコーダ２０は、参照ピクチャリストのいずれかの中の参照ピクチャに関する単方向予測を使用してＧＰＢフレームの１つ以上のビデオブロックを符号化する（１０６）。本開示の技術によれば、動き補償ユニット４４は、次いで、単方向予測を使用して符号化されるビデオブロックの各々の動き予測方向を表すためのシングルビットシンタックスを生成する。場合によっては、ビデオブロックが単方向予測を使用して符号化されるのか双方向予測を使用して符号化されるのかを示すように定義されたシングルビットシンタックス要素を備えるＧＰＢフレームに対して別個のシンタックスが定義される（１０８）。シングルビットシンタックス要素の導入により、ブロックを符号化するために単方向予測が使用されるのか双方向予測が使用されるのかを示すように定義された第１のビットと、どの参照ピクチャリストが単方向予測のために使用されるのかを示すように定義された第２のビットとを含む通常のシンタックス要素との混同が回避され得る。
【０１３６】
ＧＰＢフレームに対して別個のシンタックス要素が定義されているとき（１０８のはい分岐）、動き補償ユニット４４は、シングルビットシンタックス要素を生成する。ビデオエンコーダ２０は、単方向予測を使用してビデオブロックが符号化されることを示すために、ビデオブロックの各々についてシングルビットシンタックス要素を符号化する（１１０）。同等の参照ピクチャリストのいずれも単方向予測のために使用され得るので、ＧＰＢフレームのビデオブロックを符号化するために参照ピクチャリストのどちらが使用されるのかを明示的に信号伝達する必要がない。
【０１３７】
ＧＰＢフレームに対して別個のシンタックス要素が定義されていないとき（１０８のいいえ分岐）、動き補償ユニット４４は、通常のシンタックス要素の第１のビットのみを生成し得る。ビデオエンコーダ２０は、単方向予測を使用してビデオブロックが符号化されることを示すために、ビデオブロックの各々についてシンタックス要素の第１のビットのみを符号化する（１１２）。参照ピクチャリストのいずれも単方向予測のために使用され得るので、動き補償ユニット４４は、ＧＰＢフレームのビデオブロックについてのシンタックス要素の第２のビットを削除する（１１４）。いずれの場合も、ビデオエンコーダ２０は、ブロックレベル又はＰＵレベルにおいて、ＧＰＢフレームの各ビデオブロックについての動きベクトル情報とともに、動き予測方向についてのシングルビットシンタックスをビデオデコーダに信号伝達する。
【０１３８】
図６は、単方向予測モードを使用してＧＰＢフレームのビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を復号する例示的な演算を示すフローチャートである。図示の演算について、図４からのビデオデコーダ３０を参照しながら説明する。
【０１３９】
ビデオデコーダ３０は、ビデオエンコーダ２０などの対応するビデオエンコーダから、符号化されたビデオフレームと符号化情報を表すシンタックス要素とを含むビットストリームを受信する（１１６）。ビデオデコーダ３０は、ビデオブロック又はＰＵレベル、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル及び／又はビデオシーケンスレベルにおいてシンタックス要素を受信し得る。ビデオデコーダ３０のエントロピー復号ユニット８０は、量子化係数、動きベクトル、及び他の予測シンタックスを生成するためにビットストリームをエントロピー復号する。エントロピー復号ユニット８０は、予測ユニット８１の動き補償ユニット８２に動きベクトルと他の予測シンタックスとを転送する。動き補償ユニット８２は、次いで、ＧＰＢフレームが現在のビデオフレームに対して使用可能であるか又は許可されると決定する（１１７）。動き補償ユニット８２は、ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルのいずれかにおいてシンタックスとともに受信されるＧＰＢ使用可能フラグに基づいて、ＧＰＢフレームが使用可能であると決定し得る。ＧＰＢ使用可能フラグは、ＧＰＢフレームが使用不能であること、全体的に使用可能であること、又は部分的に使用可能であることを示すように定義され得る。
【０１４０】
ビデオデコーダ３０は、ビデオフレームレベルにおいてシンタックスで示される、同等の参照ピクチャのための識別子を含んでいる第１の参照ピクチャリスト（リスト０）９４と第２の参照ピクチャリスト（リスト１）９６とをメモリに記憶する（１１８）。動き補償ユニット８２は、次いで、現在のビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されると決定する（１２０）。場合によっては、動き補償ユニット８２は、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル、又はビデオシーケンスレベルのいずれかにおいてシンタックス中で受信される、明示的に信号伝達されたＧＰＢフレームフラグに基づいて、所定のフレームがＧＰＢフレームであると決定し得る。他の場合には、第１の参照ピクチャリスト９４と第２の参照ピクチャリスト９６とが同等の参照ピクチャを含んでいるとき、動き補償ユニット８２は、所定のフレームがＧＰＢフレームであると決定し得る。ＧＰＢフレーム符号化の明示的又は暗黙的通知は、ＧＰＢフレームがＢフレーム又はＰフレームとして符号化されるときに必要であり得る。追加の場合には、動き補償ユニット８２は、ＧＰＢフレームに対して定義された新しいフレーム又はスライスタイプに基づいて、所定のフレームがＧＰＢフレームであると決定し得、その新しいフレーム又はスライスタイプによって、ＧＰＢフレーム符号化の追加の明示的又は暗黙的通知が不要になる。
【０１４１】
現在のフレームがＧＰＢフレームであると決定されるとき、動き補償ユニット８２は、単方向予測を使用して符号化されるＧＰＢフレーム中の各ビデオブロックの動き予測方向がシングルビットシンタックスによって表され得ることに気づく。リスト０  ９４とリスト１  ９６とは同等の参照ピクチャを含むので、動き補償ユニット８２は、単方向予測のために２つの同等の参照ピクチャリストのいずれも互換的に使用し得る。
【０１４２】
場合によっては、ビデオブロックが単方向予測を使用して符号化されるのか双方向予測を使用して符号化されるのかを示すように定義されたシングルビットシンタックス要素を備えるＧＰＢフレームに対して別個のシンタックスが定義される（１２４）。シングルビットシンタックス要素の導入により、ブロックを符号化するために単方向予測が使用されるのか双方向予測が使用されるのかを示す第１のビットと、どの参照ピクチャリストが単方向予測のために使用されるのかを示す第２のビットとを含む通常のシンタックス要素との混同が回避され得る。
【０１４３】
ＧＰＢフレームに対して別個のシンタックス要素が定義されているとき（１２４のはい分岐）、動き補償ユニット８２は、単方向予測を使用してビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を構文解析する（１２６）。同等の参照ピクチャリストのいずれも単方向予測モードのために使用され得るので、動き補償ユニット８２は、単方向予測のために参照ピクチャリストのうちの１つを使用する。ＧＰＢフレームに対して別個のシンタックス要素が定義されていないとき（１２２のいいえ分岐）、動き補償ユニット８２は、単方向予測を使用してビデオブロックが符号化されることを示すシンタックス要素の第１のビットのみについてシンタックス要素を構文解析する（１２８）。動き補償ユニット８２は、単方向予測モードのために参照ピクチャリストのいずれかを使用する。いずれの場合も、ビデオデコーダ３０は、次いで、好適参照ピクチャリストからの単方向予測を使用してＧＰＢフレームの１つ以上のビデオブロックを復号する（１３０）。
【０１４４】
図７は、参照ピクチャリストからの単方向予測モードを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を２ビット未満を使用して符号化する例示的な演算を示すフローチャートである。図示の演算について、図３からのビデオエンコーダ２０を参照しながら説明する。
【０１４５】
ビデオエンコーダ２０は、符号化されるべきビデオフレームのＣＵ又はビデオブロックを受信する。ビデオエンコーダ２０は、次いで、現在のビデオフレームの符号化モードを決定する（１３２）。場合によっては、ビデオエンコーダ２０の動き推定ユニット４２は、ビデオシーケンスの所定のパターンに従ってビデオフレームのためのインター予測モードを決定するように構成され得る。所定のパターンは、シーケンス中のビデオフレームをＰフレーム及び／又はＢフレームに指定し得る。場合によっては、ＧＰＢフレームが使用可能であり得、従って、１つ以上のビデオフレームがＧＰＢフレームに指定され得るか、又は動き推定ユニット４２は、最初に指定されたＰフレームをＧＰＢフレームとして符号化することを決定し得る。
【０１４６】
現在のビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化さると決定されるとき（１３４のはい分岐）、ビデオエンコーダ２０は、同等の参照ピクチャのための識別子を含んでいる、ＧＰＢフレームのための第１の参照ピクチャリスト（リスト０）６６と第２の参照ピクチャリスト（リスト１）６８とをメモリに記憶する（１３６）。リスト０  ６６とリスト１  ６８とは同等の参照ピクチャを含むので、ビデオエンコーダ２０の動き補償ユニット４４は、単方向予測モードのために２つの同等の参照ピクチャリストのいずれも好適参照ピクチャリストとして使用し得る。
【０１４７】
現在のビデオフレームがＰフレーム又はＢフレームとして符号化さると決定されるとき（１３８のいいえ分岐）、ビデオエンコーダ２０は、異なる参照ピクチャのための識別子を含んでいる、フレームのための第１の参照ピクチャリスト（リスト０）６６と第２の参照ピクチャリスト（リスト１）６８とをメモリに記憶する（１３８）。従来、リスト０  ６６は、過去の参照ピクチャのための識別子を含んでおり、リスト１  ６８は、将来の参照ピクチャのための識別子を含んでいる。場合によっては、動き補償ユニット４４は、２つの参照ピクチャリストのうちのどちらの参照ピクチャリストが単方向予測のための好適参照ピクチャリストを備えるかを決定する（１３９）。これは、Ｂフレームのための単方向予測が、殆んどの場合、参照ピクチャリストのうちの一方よりも他方に基づいて実行される場合であり得る。例えば、Ｐフレームと同様に、Ｂフレームのための単方向予測は、一般に、リスト０  ６６からの過去の参照ピクチャに基づいて実行され得る。その例では、動き補償ユニット４４は、リスト０  ６６が好適参照ピクチャリストであると決定し得る。
【０１４８】
ビデオエンコーダ２０は、好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを使用して現在のビデオフレームの１つ以上のビデオブロックを符号化する（１４０）。本開示の技術によれば、動き補償ユニット４４は、次いで、ビデオブロックの各々の動き予測方向を示す１つ以上のシンタックス要素を生成する。ビデオエンコーダ２０は、動き予測方向についてのシンタックス要素を表すための値を割り当てる。ビデオエンコーダ２０は、次いで、ブロックレベル又はＰＵレベルにおいて、現在のビデオフレームの各ビデオブロックについての動きベクトル情報とともに、動き予測方向についてのシンタックス要素に割り当てられた値をビデオデコーダに信号伝達する。
【０１４９】
場合によっては、エントロピー符号化ユニット５６は、各シンタックス要素をビット又はバイナリビットのシーケンスに２値化し得る。動き予測方向についての通常のシンタックス要素は、ブロックを符号化するために単方向予測が使用されるのか双方向予測が使用されるのかを示す第１のビットと、どの参照ピクチャリストが単方向予測のために使用されるのかを示す第２のビットとを含む。従来、０の２値化は双方向予測を表し、１０の２値化はリスト０からの単方向予測を表し、１１の２値化はリスト１からの単方向予測を表す。
【０１５０】
図示の例では、動き補償ユニット４４は、好適参照ピクチャリストに関する単方向予測モードを示すシンタックス要素にシングルビット２値化を適応的にリンクする（１４２）。動き補償ユニット４４は、動き予測方向を示すシンタックス要素の各ステータスがどのくらいの頻度で発生するかに基づいて２値化を適応させ得る。好適参照ピクチャリストからの単方向予測が他の予測モードよりも頻繁に使用されるとき、好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャからの単方向予測モードに０のシングルビット２値化をリンクすることがより効率的であり得る。例えば、リスト０が好適参照ピクチャリストである場合、動き補償ユニット４４は、０のシングルビット２値化が、リスト０中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを表し、１０の２値化が、リスト１中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを表し、１１の２値化が、双方向予測モードを表すように２値化を適応させ得る。
【０１５１】
ビデオエンコーダ２０は、次いで、ビデオデコーダ３０などの対応するビデオデコーダに、動き予測方向を示すシンタックス要素の適応型２値化を信号伝達する（１４４）。動き補償ユニット４４は、ビデオブロック又はＰＵレベル、ＣＵレベル、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル、あるいはビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて２値化を適応させ、信号伝達し得る。
【０１５２】
図８は、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを使用してビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を２ビット未満を使用して符号化する別の例示的な演算を示すフローチャートである。図示の演算について、図３からのビデオエンコーダ２０を参照しながら説明する。
【０１５３】
ビデオエンコーダ２０は、符号化されるべきビデオフレームのＣＵ又はビデオブロックを受信する。ビデオエンコーダ２０は、次いで、現在のビデオフレームの符号化モードを決定する（１５０）。場合によっては、ビデオエンコーダ２０の動き推定ユニット４２は、ビデオシーケンスの所定のパターンに従ってビデオフレームのためのインター予測モードを決定するように構成され得る。所定のパターンは、シーケンス中のビデオフレームをＰフレーム及び／又はＢフレームに指定し得る。場合によっては、ＧＰＢフレームが使用可能であり得、従って、１つ以上のビデオフレームがＧＰＢフレームに指定され得るか、又は動き推定ユニット４２は、最初に指定されたＰフレームをＧＰＢフレームとして符号化することを決定し得る。
【０１５４】
現在のビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化さると決定されるとき（１５２のはい分岐）、ビデオエンコーダ２０は、同等の参照ピクチャのための識別子を含んでいる、ＧＰＢフレームのための第１の参照ピクチャリスト（リスト０）６６と第２の参照ピクチャリスト（リスト１）６８とをメモリに記憶する（１５４）。リスト０  ６６とリスト１  ６８とは同等の参照ピクチャを含むので、ビデオエンコーダ２０の動き補償ユニット４４は、単方向予測モードのために２つの同等の参照ピクチャリストのいずれも好適参照ピクチャリストとして使用し得る。
【０１５５】
現在のビデオフレームがＰフレーム又はＢフレームとして符号化さると決定されるとき（１５２のいいえ分岐）、ビデオエンコーダ２０は、異なる参照ピクチャのための識別子を含んでいる、フレームのための第１の参照ピクチャリスト（リスト０）６６と第２の参照ピクチャリスト（リスト１）６８とをメモリに記憶する（１５６）。従来、リスト０  ６６は、過去の参照ピクチャのための識別子を含んでおり、リスト１  ６８は、将来の参照ピクチャのための識別子を含んでいる。場合によっては、動き補償ユニット４４は、２つの参照ピクチャリストのうちのどちらの参照ピクチャリストが単方向予測のための好適参照ピクチャリストを備えるかを決定する（１５７）。これは、Ｂフレームのための単方向予測が、殆んどの場合、参照ピクチャリストのうちの一方よりも他方に基づいて実行される場合であり得る。例えば、Ｐフレームと同様に、Ｂフレームのための単方向予測は、一般に、リスト０  ６６からの過去の参照ピクチャに基づいて実行され得る。その例では、動き補償ユニット４４は、リスト０  ６６が好適参照ピクチャリストであると決定し得る。
【０１５６】
ビデオエンコーダ２０は、好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードを使用して現在のビデオフレームの１つ以上のビデオブロックを符号化する（１５８）。本開示の技術によれば、動き補償ユニット４４は、次いで、ビデオブロックの各々の動き予測方向を示す１つ以上のシンタックス要素を生成する。ビデオエンコーダ２０は、動き予測方向についてのシンタックス要素を表すための値を割り当てる。ビデオエンコーダ２０は、次いで、ブロックレベル又はＰＵレベルにおいて、現在のビデオフレームの各ビデオブロックについての動きベクトル情報とともに、動き予測方向についてのシンタックス要素に割り当てられた値をビデオデコーダに信号伝達する。
【０１５７】
動き予測方向についての通常のシンタックス要素は、ブロックを符号化するために単方向予測が使用されるのか双方向予測が使用されるのかを示す第１のビットと、どの参照ピクチャリストが単方向予測のために使用されるのかを示す第２のビットとを含む。ビットごとに、エントロピー符号化ユニット５６は、コンテキストに基づいてビットが１又は０である確率を推定する。確率がより高くなると、シンタックス要素を符号化するために使用される値の長さがより短くなる。場合によっては、値は、小数ビット、即ち、１ビット未満を備え得る。
【０１５８】
図示の例では、動き補償ユニット４４は、シンタックス要素の確率を好適参照ピクチャリストのほうへバイアスする構成データを参照する（１６０）。単方向予測モードの場合、参照ピクチャリストのうちの１つが単方向予測のために他の参照ピクチャリストよりも好適であるとき、シンタックス要素が好適参照ピクチャリストを示す確率を高めることがより効率的であり得る。例えば、動き補償ユニット４４は、シンタックス要素の第２のビットの状態値を０に設定し得、従って、構成データによればそのビットが０である確率、即ち、リスト０を示す確率は０．９９９９である。
【０１５９】
ビデオエンコーダ２０は、単方向予測モードを使用してビデオブロックが符号化されることを示すために、ビデオブロックの各々の動き予測方向についてのシンタックス要素の第１のビットにシングルビット値を割り当てる（１６２）。ビデオエンコーダ２０は、次いで、単方向予測モードのために使用される好適参照ピクチャリストを示すために、ビデオブロックの各々の動き予測方向についてのシンタックス要素の第２のビットに分数ビット値を割り当てる（１６４）。
【０１６０】
図９は、双方向予測を使用して符号化されたＧＰＢフレームのビデオブロックのための第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとをジョイント符号化する例示的な演算を示すフローチャートである。図示の演算について、図３からのビデオエンコーダ２０と図４からのビデオデコーダ３０の両方を参照しながら説明する。
【０１６１】
最初に、図３からのビデオエンコーダ２０を参照しながら、動きベクトルを一緒に符号化する演算について説明する。ビデオエンコーダ２０は、符号化されるべきビデオフレームのＣＵ又はビデオブロックを受信する。ビデオエンコーダ２０は、次いで、現在のビデオフレームがＧＰＢフレームであると決定する（１７０）。場合によっては、ビデオエンコーダ２０の動き推定ユニット４２は、ビデオシーケンスの所定のパターンに従ってビデオフレームのためのインター予測モードを決定するように構成され得る。所定のパターンは、シーケンス中の１つ以上のビデオフレームをＧＰＢフレームに指定し得る。他の場合には、動き推定ユニット４２は、最初に指定されたＰフレームをＧＰＢフレームとして符号化すべきかどうかを決定し得る。後者の場合は、ＧＰＢフレームが全体的に使用可能であるのか部分的に使用可能であるのかに依存し得る。
【０１６２】
現在のビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化さると決定されるとき、ビデオエンコーダ２０は、同等の参照ピクチャのための識別子を含んでいる、ＧＰＢフレームのための第１の参照ピクチャリスト（リスト０）６６と第２の参照ピクチャリスト（リスト１）６８とをメモリに記憶する（１７２）。双方向予測の場合、ビデオエンコーダ２０の動き推定ユニット４２は、ＧＰＢフレームの１つ又は複数のビデオブロックの各々について、リスト０  ６６から第１の動きベクトルを計算し、リスト１  ６８から第２の動きベクトルを計算する。ビデオエンコーダ２０は、次いで、リスト０  ６６からの第１の動きベクトルとリスト１  ６８からの第２の動きベクトルとを用いる双方向予測を使用してＧＰＢフレームの１つ以上のビデオブロックを符号化する（１７４）。
【０１６３】
本開示の技術によれば、動き補償ユニット４４は、双方向予測を使用して符号化されるビデオブロックの各々について動きベクトル情報を信号伝達するために使用されるビットを低減し得る。リスト０  ６６とリスト１  ６８とは同等の参照ピクチャを含むので、第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとは、同じ参照ピクチャ又は実質的に同様の参照ピクチャのいずれかから計算される。従って、ＧＰＢフレームのビデオブロックのための第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとは高度に相関し、その２つの動きベクトルをジョイント符号化することがより効率的である。
【０１６４】
動き補償ユニット４４は、リスト０  ６６からの隣接ビデオブロックの動きベクトルから、現在のビデオブロックの第１の動きベクトルのための第１の動き予測子を生成する（１７６）。ビデオエンコーダ２０は、第１の動き予測子に対してビデオブロックのための第１の動きベクトルを符号化する（１７８）。第１の動きベクトルは、従来、第１の動きベクトルと第１の動き予測子との間の差を示すように定義された第１のシンタックス要素と、第１の動き予測子が生成された参照ピクチャのリスト０  ６６中のインデックスを示すように定義された第２のシンタックス要素として符号化され得る。
【０１６５】
ビデオエンコーダ２０は、次いで、第１の動きベクトルに対して、ビデオブロックのための第２の動きベクトルを符号化する（１８０）。動き補償ユニット４４は、従来、第２の動きベクトルを表すために使用されるシンタックス要素を低減するか又は削除し得る。このようにして、第２の動きベクトルは、第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとの間の差として符号化され得る。ビデオエンコーダ２０は、ブロックレベル又はＰＵレベルにおいて、ＧＰＢフレームの各ビデオブロックについての他の予測シンタックスとともに、ジョイント符号化された動きベクトルをビデオデコーダに信号伝達する。
【０１６６】
第２に、動きベクトルをジョイント復号する演算について説明する。ビデオデコーダ３０は、ビデオエンコーダ２０などの対応するビデオエンコーダから、符号化されたビデオフレームと符号化情報を表すシンタックス要素とを含むビットストリームを受信する。ビデオデコーダ３０は、ビデオブロック又はＰＵレベル、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル及び／又はビデオシーケンスレベルにおいてシンタックス要素を受信し得る。ビデオデコーダ３０のエントロピー復号ユニット８０は、量子化係数、動きベクトル、及び他の予測シンタックスを生成するためにビットストリームをエントロピー復号する。エントロピー復号ユニット８０は、予測ユニット８１の動き補償ユニット８２に動きベクトルと他の予測シンタックスとを転送する。
【０１６７】
動き補償ユニット８２は、次いで、現在のビデオフレームがＧＰＢフレームであると決定する（１７０）。場合によっては、動き補償ユニット８２は、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル、又はビデオシーケンスレベルのいずれかにおいてシンタックス中で受信される、明示的に信号伝達されたＧＰＢフレームフラグに基づいて、所定のフレームがＧＰＢフレームであると決定し得る。他の場合には、ビデオフレームレベルにおいてシンタックス中で受信した第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとが同等の参照ピクチャを含んでいるとき、動き補償ユニット８２は、所定のフレームがＧＰＢフレームであると決定し得る。追加の場合には、動き補償ユニット８２は、ＧＰＢフレームに対して定義された新しいフレーム又はスライスタイプに基づいて、所定のフレームがＧＰＢフレームであると決定し得る。
【０１６８】
ビデオデコーダ３０は、ビデオフレームレベルにおいてシンタックスで示される、同等の参照ピクチャのための識別子を含んでいる第１の参照ピクチャリスト（リスト０）９４と第２の参照ピクチャリスト（リスト１）９６とをメモリに記憶する（１７２）。双方向予測の場合、ビデオエンコーダ３０は、リスト０  ９４からの第１の動きベクトルとリスト１  ９６からの第２の動きベクトルとを用いる双方向予測を使用して、ＧＰＢフレームの１つ以上のビデオブロックを復号する（１７４）。
【０１６９】
本開示の技術によれば、ビデオデコーダ３０は、ビデオブロック又はＰＵレベルにおいて受信されるシンタックス要素に基づいてＧＰＢフレームのビデオブロックを復号するために使用される第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとを一緒に復号する。第１の動きベクトルは、従来、第１の動きベクトルと第１の動き予測子との間の差を示す第１のシンタックス要素と、第１の動き予測子が生成された参照ピクチャのリスト０  ９４中のインデックスを示す第２のシンタックス要素とに基づいて復号され得る。動き補償ユニット８２は、第２のシンタックス要素によって識別される隣接ビデオブロックの動きベクトルから、現在のビデオブロックの第１の動きベクトルのための第１の動き予測子を生成する（１７６）。ビデオデコーダ３０は、第１のシンタックス要素に基づいて、第１の動き予測子に対してビデオブロックのための第１の動きベクトルを復号する（１７８）。
【０１７０】
ビデオデコーダ３０は、次いで、第１の動きベクトルに対して、ビデオブロックのための第２の動きベクトルを復号する（１８０）。動き補償ユニット８２は、従来、第２の動きベクトル復号するために使用されるシンタックス要素を低減するか又は削除し得る。このようにして、第２の動きベクトルは、第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとの間の差に基づいて復号され得る。
【０１７１】
１つ又は複数の例では、説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装した場合、機能は、１つ又は複数の命令又はコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信され、ハードウェアベースの処理ユニットによって実行され得る。コンピュータ可読媒体は、例えば、通信プロトコルに従ってある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にする任意の媒体を含むデータ記憶媒体又は通信媒体など、有形媒体に対応するコンピュータ可読記憶媒体を含み得る。このようにして、コンピュータ可読媒体は、概して、（１）非一時的である有形コンピュータ可読記憶媒体、あるいは（２）信号又は搬送波などの通信媒体に対応し得る。データ記憶媒体は、本開示で説明した技術の実装のための命令、コード及び／又はデータ構造を取り出すために１つ又は複数のコンピュータあるいは１つ又は複数のプロセッサによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。コンピュータプログラム製品はコンピュータ可読媒体を含み得る。
【０１７２】
限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ又は他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ、又は他の磁気ストレージ機器、フラッシュメモリ、あるいは命令又はデータ構造の形態の所望のプログラムコードを記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を備えることができる。さらに、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。例えば、命令が、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、又は赤外線、無線、及びマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、又は他のリモート発信源から送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、又は赤外線、無線、及びマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。但し、コンピュータ可読記憶媒体及びデータ記憶媒体は、接続、搬送波、信号、又は他の一時媒体を含まないが、代わりに非一時的有形記憶媒体を対象とすることを理解されたい。本明細書で使用するディスク（disk）及びディスク（disc）は、コンパクトディスク（disc）（ＣＤ）、レーザディスク（disc）、光ディスク（disc）、デジタル多用途ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）及びブルーレイ（登録商標）ディスク（disc）を含み、ディスク（disk）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク（disc）は、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。
【０１７３】
命令は、１つ又は複数のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）などの１つ又は複数のプロセッサ、汎用マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブル論理アレイ（ＦＰＧＡ）、あるいは他の等価な集積回路又はディスクリート論理回路によって実行され得る。従って、本明細書で使用する「プロセッサ」という用語は、前述の構造、又は本明細書で説明した技術の実装に好適な他の構造のいずれかを指し得る。さらに、幾つかの態様では、本明細書で説明した機能は、符号化及び復号のために構成された専用のハードウェア及び／又はソフトウェアモジュール内に与えられ得、あるいは複合コーデックに組み込まれ得る。また、本技術は、１つ又は複数の回路又は論理要素において完全に実装され得る。
【０１７４】  本開示の技術は、ワイヤレスハンドセット、集積回路（ＩＣ）、又はＩＣのセット（例えば、チップセット）を含む、多種多様な機器又は装置において実装され得る。本開示では、開示した技術を実行するように構成された機器の機能的態様を強調するために、様々な構成要素、モジュール、又はユニットについて説明したが、それらの構成要素、モジュール、又はユニットを必ずしも異なるハードウェアユニットによって実現する必要はない。むしろ、上記で説明したように、様々なユニットが、好適なソフトウェア及び／又はファームウェアとともに、上記で説明した１つ又は複数のプロセッサを含めて、コーデックハードウェアユニットにおいて組み合わせられるか、又は相互動作ハードウェアユニットの集合によって与えられ得る。 以下に本件出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。  ［１］  ビデオデータを符号化する方法であって、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化することと、前記参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を符号化することと、を含み、前記シンタックス要素が、２ビット未満を使用して符号化される、方法。  ［２］  第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとを記憶することをさらに備え、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であり、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのいずれかを備え、１つ又は複数のシンタックス要素を符号化することが、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化することを備える、［１］に記載の方法。  ［３］  シングルビットシンタックス要素を符号化することが、ビデオデコーダにおいて、前記単方向予測モード又は前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シングルビットシンタックス要素を構文解析することを備え、ビデオブロックを符号化することが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのいずれかの中の参照ピクチャに関する前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックを復号することを備える、［２］に記載の方法。  ［４］  シングルビットシンタックス要素を符号化することが、前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシンタックス要素の第１のビットを符号化することと、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストを示すように定義された前記シンタックス要素の第２のビットを削除することとを備える、［２］に��載の方法。  ［５］  前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であるとき、前記ビデオフレームが一般化Ｐ／Ｂ（ＧＰＢ）フレームとして符号化されることを信号伝達することをさらに備える、［２］に記載の方法。  ［６］  前記ビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることを信号伝達することが、ビデオデコーダにおいて前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを比較することと、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であるとき、前記ビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されると決定することとを備える、［５］に記載の方法。  ［７］  前記ビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることを信号伝達することが、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて前記ビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることを示すフラグを信号伝達することを備える、［５］に記載の方法。  ［８］  前記ビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることを信号伝達することが、ＧＰＢスライス、ＧＰＢフラグをもつＰスライス、又はＧＰＢフラグをもつＢスライスのうちの１つとして前記ビデオフレームを符号化することを備える、［５］に記載の方法。  ［９］  ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて前記ＧＰＢフレームが使用可能であることを示すためのフラグを信号伝達することをさらに備える、［５］に記載の方法。  ［１０］  第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとを記憶することをさらに備え、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのうちの好適な１つを備え、前記１つ以上のシンタックス要素を符号化することが、前記シンタックス要素を表すための値を割り当てることを備え、前記好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シンタックス要素を表すために割り当てられる値が、２ビット未満を備える、［１］に記載の方法。  ［１１］  前記１つ以上のシンタックス要素を符号化することが、ビデオデコーダにおいて、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シンタックス要素を表すために割り当てられた前記値を復号することを備え、ビデオブロックを符号化することが、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックを復号することを備える、［１０］に記載の方法。  ［１２］  前記シンタックス要素を表すための値を割り当てることは、前記シンタックス要素が前記好適参照ピクチャリストを示す確率を、前記シンタックス要素が非好適参照ピクチャリストを示す確率よりも高くなるようにバイアスする構成データを参照することを備える、［１０］に記載の方法。  ［１３］  前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号��されることを示す前記より高い確率のシンタックス要素を表すための値を割り当てることが、前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシンタックス要素の第１のビットを表すためのシングルビット値を割り当てることと、前記単方向予測モードのために前記好適参照ピクチャリストが使用されることを示す前記シンタックス要素の第２のビットを表すための分数ビット値を割り当てることであって、前記分数ビット値が１ビット未満を備える、割り当てることとを備える、［１２］に記載の方法。  ［１４］  前記シンタックス要素を表すための値を割り当てることが、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シンタックス要素にシングルビット２値化を適応的にリンクすることを備える、［１０］に記載の方法。  ［１５］  前記シンタックス要素にシングルビット２値化を適応的にリンクすることが、予測ユニットレベル、符号化ユニットレベル、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル、又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて前記適応型２値化を信号伝達することを備える、［１４］に記載の方法。  ［１６］  復号された参照ピクチャを記憶するメモリと、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化することと、前記参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を符号化することとを行うプロセッサと、を備えるビデオ符号化装置。  ［１７］  前記メモリが、第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとを記憶し、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であり、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのいずれかを備え、前記プロセッサは、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化する、［１６］に記載のビデオ符号化装置。  ［１８］  前記ビデオ符号化装置がビデオ復号装置を備え、前記プロセッサは、前記単方向予測モード又は前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シングルビットシンタックス要素を構文解析することと、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのいずれかの中の参照ピクチャに関する前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックを復号することとを行う、［１７］に記載のビデオ符号化装置。  ［１９］  前記プロセッサは、前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシンタックス��素の第１のビットを符号化することと、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストを示すように定義された前記シンタックス要素の第２のビットを削除することとを行う、［１７］に記載のビデオ符号化装置。  ［２０］  前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であるとき、前記プロセッサは、前記ビデオフレームが一般化Ｐ／Ｂ（ＧＰＢ）フレームとして符号化されることを信号伝達する、［１７］に記載のビデオ符号化装置。  ［２１］  前記ビデオ符号化装置がビデオ復号装置を備え、前記プロセッサは、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとを比較し、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であるとき、前記ビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されると決定する、［２０］に記載のビデオ符号化装置。  ［２２］  前記プロセッサは、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて前記ビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることを示すフラグを信号伝達する、［２０］に記載のビデオ符号化装置。  ［２３］  前記プロセッサは、ＧＰＢスライス、ＧＰＢフラグをもつＰスライス、又は前記ビデオフレームがＧＰＢフレームとして符号化されることを示すためのＧＰＢフラグをもつＢスライスのうちの１つとして前記ビデオフレームを符号化する、［２０］に記載のビデオ符号化装置。  ［２４］  前記プロセッサは、ビデオフレームレベル又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて前記ＧＰＢフレームが使用可能であることを示すためのフラグを信号伝達する、［２０］に記載のビデオ符号化装置。  ［２５］  前記メモリが、第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとを記憶し、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのうちの好適な１つを備え、前記プロセッサは、前記シンタックス要素を表すための値を割り当て、前記好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シンタックス要素を表すために割り当てられる値が、２ビット未満を備える、［１６］に記載のビデオ符号化装置。  ［２６］  前記ビデオ符号化装置がビデオ復号装置を備え、前記プロセッサは、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シンタックス要素を表すために割り当てられた前記値を復号することと、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックを復号することとを行う、［２５］に記載のビデオ符号化装置。  ［２７］  前記プロセッサは、前記シンタックス要素が前記好適参照ピクチャリストを示す確率を、前記シンタックス要素が非好適参照ピクチャリストを示す確率よりも高くなるようにバイアスする構成データを参照することによって、前記シンタックス要素を表すための値を割り当てる、［２５］に記載のビデオ符号化装置。  ［２８］  前記プロセッ��は、前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシンタックス要素の第１のビットを表すためのシングルビット値を割り当てることと、前記単方向予測モードのために前記好適参照ピクチャリストが使用されることを示す前記シンタックス要素の第２のビットを表すための１ビット未満の分数ビット値を割り当てることと、を行うことによって、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記より高い確率のシンタックス要素を表すための値を割り当てる、［２７］に記載のビデオ符号化装置。  ［２９］  前記プロセッサは、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シンタックス要素にシングルビット２値化を適応的にリンクすることによって、前記シンタックス要素を表すための値を割り当てる、［２５］に記載のビデオ符号化装置。  ［３０］  前記プロセッサが、予測ユニットレベル、符号化ユニットレベル、ビデオスライスレベル、ビデオフレームレベル、又はビデオシーケンスレベルのうちの１つにおいて前記適応型２値化を信号伝達する、［２９］に記載のビデオ符号化装置。  ［３１］  参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化するための手段と、前記参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を符号化するための手段と、を備え、前記シンタックス要素が２ビット未満を使用して符号化される、ビデオ符号化装置。  ［３２］  第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとを記憶するための手段と、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化するための手段と、をさらに備え、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であり、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのいずれかを備える、［３１］に記載のビデオ符号化装置。  ［３３］  前記ビデオ符号化装置がビデオ復号装置を備え、前記単方向予測モード又は前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シングルビットシンタックス要素を構文解析するための手段と、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのいずれかの中の参照ピクチャに関する前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックを復号するための手段と、をさらに備える、［３２］に記載のビデオ符号化装置。  ［３４］  前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使��して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシンタックス要素の第１のビットを符号化するための手段と、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストを示すように定義された前記シンタックス要素の第２のビットを削除するための手段と、をさらに備える、［３２］に記載のビデオ符号化装置。  ［３５］  前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であるとき、前記ビデオフレームが一般化Ｐ／Ｂ（ＧＰＢ）フレームとして符号化されることを信号伝達するための手段をさらに備える、［３２］に記載のビデオ符号化装置。  ［３６］  第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとを記憶するための手段であって、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのうちの好適な１つを備える、記憶するための手段と、前記シンタックス要素を表すための値を割り当てるための手段と、をさらに備え、前記好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シンタックス要素を表すために割り当てられる値が２ビット未満を備える、［３１］に記載のビデオ符号化装置。  ［３７］  前記ビデオ符号化装置がビデオ復号装置を備え、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シンタックス要素を表すために割り当てられた前記値を復号するための手段と、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックを復号するための手段と、をさらに備える、［３６］に記載のビデオ符号化装置。  ［３８］  前記シンタックス要素を表すための値を割り当てるための前記手段は、前記シンタックス要素が前記好適参照ピクチャリストを示す確率を、前記シンタックス要素が非好適参照ピクチャリストを示す確率よりも高くなるようにバイアスする構成データを参照するための手段を備える、［３６］に記載のビデオ符号化装置。  ［３９］  前記シンタックス要素を表すための値を割り当てるための前記手段が、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シンタックス要素にシングルビット２値化を適応的にリンクするための手段を備える、［３６］に記載のビデオ符号化装置。  ［４０］  プロセッサ中で実行されると、参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する単方向予測モードと双方向予測モードとのうちの１つを使用してビデオフレームのビデオブロックを符号化することと、前記参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す１つ以上のシンタックス要素を符号化することと、を前記プロセッサに行わせる、ビデオデータを符号化するための命令を備え、前記シンタックス要素が２ビット未満を使用して符号化される、コンピュータ可読記憶媒体。  ［４１］  第１の参照ピクチャリスト���第２の参照ピクチャリストとを記憶することと、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストを示すことなしに、前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシングルビットシンタックス要素を符号化することと、を前記プロセッサに行わせる命令をさらに備え、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であり、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのいずれかを備える、［４０］に記載のコンピュータ可読記憶媒体。  ［４２］  前記命令が、ビデオデコーダにおいて、前記単方向予測モード又は前記双方向予測モードのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シングルビットシンタックス要素を構文解析することと、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのいずれかの中の参照ピクチャに関する前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックを復号することと、を前記プロセッサに行わせる、［４１］に記載のコンピュータ可読記憶媒体。  ［４３］  前記命令が、前記単方向予測モードと前記双方向予測モードとのうちの前記１つを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示すシンタックス要素の第１のビットを符号化することと、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストを示すように定義された前記シンタックス要素の第２のビットを削除することと、を前記プロセッサに行わせる、［４１］に記載のコンピュータ可読記憶媒体。  ［４４］  前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとが同等であるとき、前記ビデオフレームが一般化Ｐ／Ｂ（ＧＰＢ）フレームとして符号化されることを前記プロセッサに信号伝達させる命令をさらに備える、［４１］に記載のコンピュータ可読記憶媒体。  ［４５］  第１の参照ピクチャリストと第２の参照ピクチャリストとを記憶することと、前記シンタックス要素を表すための値を割り当てることと、を前記プロセッサに行わせる命令をさらに備え、前記単方向予測モードのために使用される前記参照ピクチャリストが、前記第１の参照ピクチャリストと前記第２の参照ピクチャリストとのうちの好適な１つを備え、前記好適参照ピクチャリスト中の参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シンタックス要素を表すために割り当てられる値が、２ビット未満を備える、［４０］に記載のコンピュータ可読記憶媒体。  ［４６］  前記命令が、ビデオデコーダにおいて、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シンタックス要素を表すために割り当てられた前記値を復号することと、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックを復号することと、を前記プロセッサに行わせる、［４５］に記載のコンピュータ可読記憶媒体。  ［４７］  ���記命令が、前記シンタックス要素が前記好適参照ピクチャリストを示す確率を、前記シンタックス要素が非好適参照ピクチャリストを示す確率よりも高くなるようにバイアスする構成データを参照することによって、前記シンタックス要素を表すための値を割り当てることを前記プロセッサに行わせる、［４５］に記載のビデオ符号化装置。  ［４８］  前記命令が、前記好適参照ピクチャリスト中の前記参照ピクチャに関する前記単方向予測モードを使用して前記ビデオブロックが符号化されることを示す前記シンタックス要素にシングルビット２値化を適応的にリンクすることによって、前記シンタックス要素を表すための値を割り当てることを前記プロセッサに行わせる、［４５］に記載のビデオ符号化装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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