(57)【要約】  本発明は、複数の基準ピクセルの複数の基準ピクセル値に基づいてビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックのピクセルのピクセル値をイントラ予測するための装置に関する。装置は、複数の基準ピクセルのうちの第1の基準ピクセルの第1の基準ピクセル値であって、第1の基準ピクセルが第1の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第1の基準ピクセル値と、複数の基準ピクセルのうちの第2の基準ピクセルの第2の基準ピクセル値であって、第2の基準ピクセルが第2の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第2の基準ピクセル値と、現在のピクセルと第1の基準ピクセルとの間の距離と、現在のピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離とに基づいて、現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成されるイントラ予測ユニットを備える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基準ピクセルの複数の基準ピクセル値に基づいてビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックのピクセルのピクセル値をイントラ予測するための装置（100）であって、前記装置（100）は、
前記現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値を、
前記複数の基準ピクセルのうちの第1の基準ピクセルの第1の基準ピクセル値であって、前記第1の基準ピクセルが第1の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第1の基準ピクセル値と、
前記複数の基準ピクセルのうちの第2の基準ピクセルの第2の基準ピクセル値であって、前記第2の基準ピクセルが第2の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第2の基準ピクセル値と、
前記現在のピクセルと前記第1の基準ピクセルとの間の距離と、
前記現在のピクセルと前記第2の基準ピクセルとの間の距離と、
に基づいてイントラ予測するように構成されるイントラ予測ユニット（103）を備える装置（100）。
【請求項２】
前記イントラ予測ユニット（103）は、
第1の重みと前記第1の基準ピクセル値との積であって、前記第1の重みが前記現在のピクセルと前記第1の基準ピクセルとの間の前記距離と前記現在のピクセルと前記第2の基準ピクセルとの間の前記距離とに基づく、積と、
第2の重みと前記第2の基準ピクセル値との積であって、前記第2の重みが前記現在のピクセルと前記第1の基準ピクセルとの間の前記距離と前記現在のピクセルと前記第2の基準ピクセルとの間の前記距離とに基づく、積と、
に基づいて前記現在のビデオコーディングブロックの前記現在のピクセルの前記ピクセル値をイントラ予測するように構成される、
請求項1に記載の装置（100）。
【請求項３】
前記イントラ予測ユニット（103）は、以下の方程式に基づいて前記第1の重みwrs0及び前記第2の重みwrs1を決定するように構成され、
【数１】
2019535212.tif 000017
及び
【数２】
2019535212.tif 000018
ここで、drs1は前記現在のピクセルと前記第2の基準ピクセルとの間の前記距離を示し、drs0は前記現在のピクセルと前記第1の基準ピクセルとの間の前記距離を示し、Dは前記第1の基準ピクセルと前記第2の基準ピクセルとの間の距離を示す、
請求項2に記載の装置（100）。
【請求項４】
前記イントラ予測ユニット（103）は、前記第1の重みと前記第1の基準ピクセル値との前記積と第2の重みと前記第2の基準ピクセル値との前記積との和として前記現在のビデオコーディングブロックの前記現在のピクセルの前記ピクセル値をイントラ予測するように構成される、請求項2又は3に記載の装置（100）。
【請求項５】
前記現在のピクセル、前記第1のピクセル、及び、前記第2のピクセルが一直線上にある請求項1から4のいずれか一項に記載の装置（100）。
【請求項６】
前記複数の基準ピクセル値は、前記第1の基準ピクセルを含む複数の一次基準ピクセル値と、前記第2の基準ピクセルを含む複数の二次基準ピクセル値とを含み、前記装置（100）が基準ピクセルユニット（101）を更に備え、前記基準ピクセルユニット（101）は、前記複数の一次基準ピクセル値に基づいて前記複数の二次基準ピクセル値を生成するように構成され、前記複数の一次基準ピクセル値は、前記第1の隣接するビデオコーディングブロックを含む前記現在のビデオコーディングブロックの隣接するビデオコーディングブロック内に位置する複数の一次基準ピクセルと関連付けられ、前記複数の二次基準ピクセル値は、前記第2の隣接するビデオコーディングブロックを含む前記現在のビデオコーディングブロックの更なる隣接するビデオコーディングブロック内に位置する複数の二次基準ピクセルと関連付けられ、前記更なる隣接するビデオコーディングブロックが前記隣接するビデオコーディングブロックとは異なる、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置（100）。
【請求項７】
前記複数の一次基準ピクセルは、前記現在のビデオコーディングブロックの真上のピクセルの横列内及び前記現在のビデオコーディングブロックの左側又は右側のピクセルの縦列内に位置し、或いは、前記複数の一次基準ピクセルは、前記現在のビデオコーディングブロックの直下のピクセルの横列内及び前記現在のビデオコーディングブロックの左側又は右側のピクセルの縦列内に位置する、請求項6に記載の装置（100）。
【請求項８】
前記基準ピクセルユニット（101）は、前記複数の二次基準ピクセル値のサブセットのそれぞれの二次基準ピクセル値ごとに、指向性イントラ予測に基づいて前記二次基準ピクセル値の第1の成分を決定し、第1の二次基準ピクセル値と第2の二次基準ピクセル値との間の補間予測に基づいて前記二次基準ピクセル値の第2の成分を決定するとともに、前記二次基準ピクセル値の前記第1の成分と前記二次基準ピクセル値の前記第2の成分とを組み合わせて前記二次基準ピクセル値を生成するように構成され、前記第1の二次基準ピクセル値及び前記第2の二次基準ピクセル値が前記複数の二次基準ピクセル値の前記サブセットの一部でない、請求項6又は7に記載の装置（100）。
【請求項９】
前記基準ピクセルユニット（101）は、指向性イントラ予測に基づいて前記二次基準ピクセル値の前記第1の成分を決定するためにH．264規格、H．265規格、又は、これらの規格のうちの一方から進展された規格の指向性モードを使用するように構成される請求項8に記載の装置（100）。
【請求項１０】
前記基準ピクセルユニット（101）は、前記第1の二次基準ピクセルに隣接する一次基準ピクセルの前記一次基準ピクセル値に基づいて前記第1の二次基準ピクセル値を決定するとともに、前記第2の二次基準ピクセルに隣接する一次基準ピクセルの前記一次基準ピクセル値に基づいて前記第2の二次基準ピクセル値を決定するように更に構成される請求項8又は9に記載の装置（100）。
【請求項１１】
前記基準ピクセルユニット（101）は、以下の方程式に基づいて第1の二次基準ピクセル値prsg［0］及び第2の二次基準ピクセル値prsg［2N］を決定するように構成され、
prsg［0］＝
wint・pint［0］＋wrs［−N］・prs［−N］＋wrs［−N−1］・prs［−N−1］＋wrs［−N−2］・prs［−N−2］、
prsg［2N］＝
wint・pint［2N］＋wrs［N］・prs［N］＋wrs［N＋1］・prs［N＋1］＋wrs［N＋2］・prs［N＋2］
ここで、Nは前記現在のビデオコーディングブロックの線形サイズを示す、
請求項10に記載の装置（100）。
【請求項１２】
前記基準ピクセルユニット（101）は、以下の方程式に基づく前記第1の二次基準ピクセル値prsg［0］と前記第2の二次基準ピクセル値prsg［2N］との間の補間予測に基づいて前記二次基準ピクセル値の前記第2の成分pgrad［k］を決定するように構成され、
pgrad［k］＝prsg［0］＋k・s、
ここで
【数３】
2019535212.tif 000019
である、
請求項8から11のいずれか一項に記載の装置（100）。
【請求項１３】
前記基準ピクセルユニット（101）は、以下の方程式に基づいて前記二次基準ピクセル値の前記第1の成分pint［k］と前記二次基準ピクセル値の前記第2の成分pgrad［k］とを組み合わせて前記二次基準ピクセル値prs［k］を生成するように構成され、
prs［k］＝wgrad［k］・pgrad［k］＋wint［k］・pint［k］、
ここで、wgrad［k］＋wint［k］＝1及び0≦wgrad［k］，wint［k］≦1である、
請求項8から12のいずれか一項に記載の装置（100）。
【請求項１４】
前記基準ピクセルユニット（101）は、方向に応じて、前記インデックスkに応じて、及び／又は、前記現在のビデオコーディングブロックの前記サイズに応じて、前記重みwgrad［k］及び／又はwint［k］を調整するように構成される請求項13に記載の装置（100）。
【請求項１５】
ビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックをエンコードするためのエンコーディング装置（201）であって、前記現在のビデオコーディングブロックが複数のピクセルを備え、各ピクセルがピクセル値と関連付けられ、前記エンコーディング装置（201）は、
予測ビデオコーディングブロックを与えるための請求項1から14のいずれか一項に記載のイントラ予測装置（100）と、
前記予測ビデオコーディングブロックに基づいて前記現在のビデオコーディングブロックをエンコードするように構成されるエンコーディングユニット（203）と、
備えるエンコーディング装置（201）。
【請求項１６】
ビデオ信号のフレームのエンコードされたビデオコーディングブロックをデコードするためのデコーディング装置（211）であって、前記エンコードされたビデオコーディングブロックが複数のピクセルを備え、各ピクセルがピクセル値と関連付けられ、前記デコーディング装置（211）は、
予測ビデオコーディングブロックを与えるための請求項1から14のいずれか一項に記載のイントラ予測装置（100）と、
エンコードされたビデオコーディングブロックと前記予測ビデオコーディングブロックとに基づいてビデオコーディングブロックを復元するように構成される復元ユニット（213）と、
備えるデコーディング装置（211）。
【請求項１７】
複数の基準ピクセルの複数の基準ピクセル値に基づいてビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックのピクセルのピクセル値をイントラ予測するための方法（300）であって、
前記現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値を、
前記複数の基準ピクセルのうちの第1の基準ピクセルの第1の基準ピクセル値であって、前記第1の基準ピクセルが第1の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第1の基準ピクセル値と、
前記複数の基準ピクセルのうちの第2の基準ピクセルの第2の基準ピクセル値であって、前記第2の基準ピクセルが第2の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第2の基準ピクセル値と、
前記現在のピクセルと前記第1の基準ピクセルとの間の距離と、
前記現在のピクセルと前記第2の基準ピクセルとの間の距離と、
に基づいてイントラ予測するステップ（301）を含む方法（300）。
【請求項１８】
コンピュータで実行されるときに請求項17に記載の方法（300）を実行するためのプログラムコードを含むコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はビデオコーディングの分野に関する。より具体的には、本発明は、ビデオコーディングブロックのイントラ予測のための装置及び方法、並びに、そのようなイントラ予測装置を備えるエンコーディング装置及びデコーディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオ通信・記憶アプリケーションは、例えばデジタルカメラ、携帯無線電話、ラップトップ、ブロードキャスティングシステム、ビデオ遠隔会議システムなどの広範囲のデジタル装置によって実装される。これらのアプリケーションの最も重要で手腕を問われるタスクのうちの1つがビデオ圧縮である。ビデオ圧縮のタスクは、複雑であるとともに、2つの相反するパラメータ、すなわち、圧縮効率と計算上の複雑さとによって制約される。ITU−T H．264／AVC又はITU−T H．265／HEVCなどのビデオコーディング規格は、これらのパラメータ間に良好なトレードオフを与える。そのため、ビデオコーディング規格のサポートは、ほぼ任意のビデオ圧縮アプリケーションにとって必須の要件である。
【０００３】
最先端のビデオコーディング規格は、ソースピクチャをビデオコーディングブロック（又は短いブロック）に分割することに基づく。これらのブロックの処理は、それらのサイズ、空間位置、及び、エンコーダにより特定されるコーディングモードに依存する。コーディングモードは、予測のタイプ、すなわち、イントラ予測モード及びインター予測モードにしたがって2つのグループに分類され得る。イントラ予測モードは、同じピクチャ（フレーム又は画像とも称される）のピクセルを使用して、ブロックのピクセルが再構成されるための予測値を計算するべく基準サンプルを生成する。イントラ予測は空間予測とも称される。インター予測モードは、時間的な予測を行うようになっており、前のピクチャ又は次のピクチャの基準サンプルを使用して、現在のピクチャのブロックのピクセルを予測する。予測段階の後、当初の信号とその予測との間の差である予測エラーに関して変換コーディングが行われる。その後、エントロピーコーダ（例えば、AVC／H．264及びHEVC／H．265のためのCABAC）を使用して変換係数及びサイド情報がエンコードされる。最近採用されたITU−T H．265／HEVC規格（ISO／IEC 23008−2：2013、"情報技術−異質環境における高効率エンコーディング及びメディア配信−第2部：高効率ビデオコーディング"、2013年11月）は、コーディング効率と計算の複雑さとの間で合理的なトレードオフを与える最先端のビデオコーディングツールのセットを明らかにする。ITU−T H．265／HEVC規格に関する概説は、Gary J．Sullivan「高効率ビデオコーディング（HEVC）規格の概説」、2012年12月のビデオ技術のための回路及びシステム、第22巻第12号に関するIEEE議事録で与えられており、その全体の内容が参照により本明細書中に組み入れられる。
【０００４】
ITU−T H．264／AVCビデオコーディング規格と同様に、HEVC／H．265ビデオコーディング規格は、ブロック、例えばコーディングユニット（CU）へのソースピクチャの分割を規定する。各CUは、より小さいCU又は予測ユニット（PU）のいずれかに更に分割され得る。PUは、PUのピクセルのために適用される処理のタイプにしたがってイントラ予測又はインター予測され得る。インター予測の場合、PUは、PUのために定められる動きベクトルを使用する動き補償によって処理されるピクセルの面積を表わす。イントラ予測の場合、隣接するブロックの隣り合うピクセルは、現在のブロックを予測するために基準サンプルとして使用される。PUは、このPUに含まれる全ての変換ユニット（TU）のためのイントラ予測モードのセットから選択される予測モードを指定する。TUは、異なるサイズ（例えば、4x4、8x8、16x16、及び、32x32ピクセル）を有することができるとともに、異なる方法で処理され得る。TUの場合、変換コーディングが実行され、すなわち、予測エラーが離散コサイン変換又は離散サイン変換（HEVC／H．265規格ではこの変換がイントラコーディングされたブロックに適用される）で変換されて量子化される。したがって、再構成されたピクセルは、DBF、SAO、及び、ALFなどのインループフィルタが抑制しようとする量子化ノイズ（例えば、ユニット間のブロッキネス、鋭いエッジを伴うリンギングアーチファクトなどとして明らかになる）を含む。精巧な予測コーディング（動き補償及びイントラ予測など）及び分割技法（例えば、CU及びPUのためのQT並びにTUのためのRQT）の使用により、標準化委員会はPUにおける冗長性を大幅に減らすことができた。
【０００５】
これらのビデオコーディング規格の好都合な適用をもたらす予測ツールは、インター予測ツールとイントラ予測ツールとに大別され得る。イントラ予測は現在のピクチャに含まれる情報にのみ依存するが、インター予測は異なるピクチャ間の冗長性を使用してコーディング効率を更に向上させる。したがって、一般に、イントラ予測は、典型的なビデオ信号に関して同じ視覚的品質を達成するためにインター予測よりも高いビットレートを必要とする。
【０００６】
それにもかかわらず、イントラコーディングは全てのビデオコーディングシステムの本質的な部分である。これは、進行中の伝送へのランダムなアクセスのため及びエラー隠蔽のためにビデオ伝送を開始することが求められるからである。しかしながら、HEVC規格では、ピクセルの1つの隣接する横列／縦列のみが現在処理されるビデオコーディングブロックのための予測基準（HEVCの場合にはコーディングユニット又はCUと称される）として使用される。更に、角度予測に基づくイントラ予測の場合、CUごとに1つの方向のみを適用することができる。これらの制限により、イントラコーディングされるCUの残差のために高いビットレートが必要とされる。
【０００７】
したがって、イントラ予測のためのコーディング効率を高めることができるようにするビデオコーディングのための装置及び方法が必要とされる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ISO／IEC 23008−2：2013、「情報技術-異質環境における高効率エンコーディング及びメディア配信−第2部：高効率ビデオコーディング」、2013年11月
【非特許文献２】Gary J．Sullivan「高効率ビデオコーディング（HEVC）規格の概説」、2012年12月のビデオ技術のための回路及びシステム、第22巻第12号に関するIEEE議事録
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、イントラ予測のためのコーディング効率を高めることができるようにするビデオコーディングのための装置及び方法を提要することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の目的及び他の目的は、独立請求項の主題によって達成される。更なる実施形態は、従属請求項、明細書本文、及び、図面から明らかである。
【００１１】
以下の開示は複数の用語を使用し、これらの用語は、実施形態において、以下の意味を有する。すなわち、
スライス−独立してエンコード／デコードされるピクチャの空間的に別個の領域。スライスヘッダ−特定のスライスと関連付けられる情報を信号で伝送するように構成されるデータ構造。ビデオコーディングブロック（又はショートブロック）−M×N（M−縦列×N−横列）配列のピクセル又はサンプル（各ピクセル／サンプルは少なくとも1つのピクセル／サンプル値と関連付けられる）又はM×N配列の変換係数。コーディングツリーユニット（CTU）グリッド−ビデオエンコーディングのためにピクセルブロックをマクロブロックに分割するために使用されるグリッド構造。コーディングユニット（CU）−輝度サンプルのコーディングブロック、3つのサンプルアレイを有する画像の彩度サンプルの2つの対応するコーディングブロック、又は、3つの別個の色平面とサンプルをコーディングするために使用される構文とを使用してコーディングされる白黒ピクチャ又はピクチャのサンプルのコーディングブロック。ピクチャパラメータセット（PPS）−各スライスセグメントヘッダで見出される構文要素により決定される0以上のコーディングされたピクチャ全体に適用される構文要素を含む構文構造。シーケンスパラメータセット（SPS）−各スライスセグメントヘッダで見出される構文要素により参照されるPPSで見出される構文要素の内容によって決定される0以上のコーディングされたビデオシーケンス全体に適用される構文要素を含む構文構造。ビデオパラメータセット（VPS）−0以上のコーディングされたビデオシーケンス全体に適用される構文要素を含む構文構造。予測ユニット（PU）−輝度サンプルの予測ブロック、3つのサンプルアレイを有するピクチャの彩度サンプルの2つの対応する予測ブロック、又は、3つの別個の色平面と予測ブロックサンプルを予測するために使用される構文とを使用してコーディングされる白黒ピクチャ又はピクチャのサンプルの予測ブロック。変換ユニット（TU）−輝度サンプルの変換ブロック、3つのサンプルアレイを有するピクチャの彩度サンプルの2つの対応する変換ブロック、又は、3つの別個の色平面と変換ブロックサンプルを予測するために使用される構文とを使用してコーディングされる白黒ピクチャ又はピクチャのサンプルの変換ブロック。補足強化情報（SEI）−ビデオの使用を強化するためにビデオビットストリームに挿入され得る追加の情報。輝度−画像サンプルの明るさを示す情報。彩度−画像サンプルの色を示す情報。赤の差の彩度成分（Cr）及び青の差の彩度成分（Cb）に関して説明することができる。
【００１２】
第1の態様によれば、本発明は、複数の基準ピクセルの複数の基準ピクセル値に基づいてビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックのピクセルのピクセル値をイントラ予測するための装置に関する。装置は、複数の基準ピクセルのうちの第1の基準ピクセルの第1の基準ピクセル値であって、第1の基準ピクセルが第1の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第1の基準ピクセル値と、複数の基準ピクセルのうちの第2の基準ピクセルの第2の基準ピクセル値であって、第2の基準ピクセルが第2の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第2の基準ピクセル値と、現在のピクセルと第1の基準ピクセルとの間の距離と、現在のピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離とに基づいて、現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成されるイントラ予測ユニットを備える。
【００１３】
したがって、イントラ予測のためのコーディング効率を高めることができるようにするビデオコーディングのための改良された装置が提供される。
【００１４】
第1の態様に係る装置の第1の想定し得る実施において、イントラ予測ユニットは、第1の重みと第1の基準ピクセル値との積であって、第1の重みが現在のピクセルと第1の基準ピクセルとの間の距離と現在のピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離とに基づく、積と、第2の重みと第2の基準ピクセル値との積であって、第2の重みが現在のピクセルと第1の基準ピクセルとの間の距離と現在のピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離とに基づく、積と、に基づいて現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成される。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００１５】
第1の態様の第1の実施形態に係る装置の第2の想定し得る実施形態において、イントラ予測ユニットは、以下の方程式に基づいて第1の重みwrs0及び第2の重みwrs1を決定するように構成され、
【数１】
2019535212.tif 000002
及び
【数２】
2019535212.tif 000003
ここで、drs1は現在のピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離を示し、drs0は現在のピクセルと第1の基準ピクセルとの間の距離を示し、Dは第1の基準ピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離を示す。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００１６】
第1の態様の第1又は第2の実施形態に係る装置の第3の想定し得る実施形態において、イントラ予測ユニットは、第1の重みと第1の基準ピクセル値との積と第2の重みと第2の基準ピクセル値との積との和として現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成される。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００１７】
一実施形態において、イントラ予測ユニットは、以下の方程式に基づき、複数の一次基準ピクセル値と複数の二次基準ピクセル値とに基づいて、現在のビデオコーディングブロックのピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成され、
p［x，y］＝w0・prs0＋w1・prs1
ここで、p［x，y］は、座標x，yを有する現在のビデオコーディングブロックのピクセルのピクセル値を示し、w0は第1の重みを示し、prs0は一次基準ピクセル値を示し、w1は第2の重みを示し、prs1は二次基準ピクセル値を示す。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００１８】
一実施形態において、イントラ予測ユニットは、以下の方程式に基づき、複数の一次基準ピクセル値と複数の二次基準ピクセル値とに基づいて現在のビデオコーディングブロックのピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成され、
【数３】
2019535212.tif 000004
ここで、drs0は、一次基準ピクセル値prs0と関連付けられる一次基準ピクセルから座標x，yを有する現在のビデオコーディングブロックのピクセルまでの距離を示し、drs1は、二次基準ピクセル値prs1と関連付けられる二次基準ピクセルから座標x，yを有する現在のビデオコーディングブロックのピクセルまでの距離を示し、Dは、一次基準ピクセル値prs0と関連付けられた一次基準ピクセルから二次基準ピクセル値prs1と関連付けられた二次基準ピクセルまでの距離を示し、すなわち、D＝drs0＋drs1である。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００１９】
第1の態様自体に係る装置の第4の想定し得る実施形態又はこの装置の第1〜第3の実施形態のうちのいずれか1つにおいて、現在のピクセル、第1のピクセル、及び、第2のピクセルは実質的に一直線上にある、すなわち、一直線を画定する。
【００２０】
第1の態様自体に係る装置の第5の想定し得る実施形態又はこの装置の第1〜第4の実施形態のうちのいずれか1つにおいて、複数の基準ピクセル値は、第1の基準ピクセルを含む複数の一次基準ピクセル値と、第2の基準ピクセルを含む複数の二次基準ピクセル値とを含み、装置が基準ピクセルユニットを更に備え、基準ピクセルユニットは、複数の一次基準ピクセル値に基づいて複数の二次基準ピクセル値を生成するように構成され、複数の一次基準ピクセル値は、第1の隣接するビデオコーディングブロックを含む現在のビデオコーディングブロックの隣接するビデオコーディングブロック内に位置する複数の一次基準ピクセルと関連付けられ、複数の二次基準ピクセル値は、第2の隣接するビデオコーディングブロックを含む現在のビデオコーディングブロックの更なる隣接するビデオコーディングブロック内に位置する複数の二次基準ピクセルと関連付けられ、更なる隣接するビデオコーディングブロックが隣接するビデオコーディングブロックではない。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００２１】
第1の態様の第5の実施形態に係る装置の第6の想定し得る実施形態において、複数の一次基準ピクセルは、現在のビデオコーディングブロックの真上のピクセルの横列内及び現在のビデオコーディングブロックの左側又は右側のピクセルの縦列内に位置し、或いは、複数の一次基準ピクセルは、現在のビデオコーディングブロックの直下のピクセルの横列内及び現在のビデオコーディングブロックの左側又は右側のピクセルの縦列内に位置する。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００２２】
第1の態様の第5又は第6の実施形態に係る装置の第7の想定し得る実施形態において、基準ピクセルユニットは、複数の二次基準ピクセル値のサブセットのそれぞれの二次基準ピクセル値ごとに、指向性イントラ予測に基づいて二次基準ピクセル値の第1の成分を決定し、第1の二次基準ピクセル値と第2の二次基準ピクセル値との間の補間予測に基づいて前記二次基準ピクセル値の第2の成分を決定するとともに、二次基準ピクセル値の第1の成分と二次基準ピクセル値の第2の成分とを組み合わせて二次基準ピクセル値を生成するように構成され、第1の二次基準ピクセル値及び第2の二次基準ピクセル値が複数の二次基準ピクセル値のサブセットの一部でない。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００２３】
本明細書中で使用される補間予測は、既知の値のセットを使用して所定の位置における未知の値のセットを予測するための補間方法に基づく。補間は、既知の値のセットを近似する所定の関数を選択して、未知の目標値の位置でこの関数の値を計算することにある。補間のために使用される典型的な関数は一次関数、スプライン関数、又は、三次関数であり、既知の値の全セットに適用され得る、或いは、既知の値の異なるサブセットに関して異なるパラメータを有し得る。後者の場合は区分的内挿として知られている。
【００２４】
本明細書中で使用され指向性イントラ予測は、予測されるべきブロック内の伝播境界値に基づき、それにより、予測ブロックの各ピクセル値は、そのピクセルの位置を特定の方向で基準ピクセルのセットに投影することによって計算される。投影位置が小数であってピクセル位置間にある場合には、隣接ピクセル間のサブピクセル補間予測を適用することができる。
【００２５】
第1の態様の第7の実施形態に係る装置の第8の想定し得る実施形態において、基準ピクセルユニットは、指向性イントラ予測に基づいて二次基準ピクセル値の第1の成分を決定するためにH．264規格、H．265規格、又は、これらの規格のうちの一方から進展された規格の指向性モードを使用するように構成される。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００２６】
第1の態様の第7又は第8の実施形態に係る装置の第9の想定し得る実施形態において、基準ピクセルユニットは、第1の二次基準ピクセルに隣接する一次基準ピクセルの一次基準ピクセル値に基づいて第1の二次基準ピクセル値を決定するとともに、第2の二次基準ピクセルに隣接する一次基準ピクセルの一次基準ピクセル値に基づいて第2の二次基準ピクセル値を決定するように更に構成される。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００２７】
第1の態様の第9の実施形態に係る装置の第10の想定し得る実施形態において、基準ピクセルユニット（101）は、以下の方程式に基づいて第1の二次基準ピクセル値prsg［0］及び第2の二次基準ピクセル値prsg［2N］を決定するように構成され、
prsg［0］＝
wint・pint［0］＋wrs［−N］・prs［−N］＋wrs［−N−1］・prs［−N−1］＋wrs［−N−2］・prs［−N−2］、
prsg［2N］＝
wint・pint［2N］＋wrs［N］・prs［N］＋wrs［N＋1］・prs［N＋1］＋wrs［N＋2］・prs［N＋2］
ここで、Nは現在のビデオコーディングブロックの線形サイズを示す。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００２８】
第1の態様の第7〜第10の実施形態のうちのいずれか1つに係る装置の第11の想定し得る実施形態において、基準ピクセルユニットは、以下の方程式に基づく第1の二次基準ピクセル値prsg［0］と第2の二次基準ピクセル値prsg［2N］との間の補間予測に基づいて二次基準ピクセル値の第2の成分pgrad［k］を決定するように構成され、
pgrad［k］＝prsg［0］＋k・s、
ここで
【数４】
2019535212.tif 000005
である。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００２９】
第1の態様の第7〜第11の実施形態のうちのいずれか1つに係る装置の第12の想定し得る実施形態において、基準ピクセルユニットは、以下の方程式に基づいて二次基準ピクセル値の第1の成分pint［k］と二次基準ピクセル値の第2の成分pgrad［k］とを組み合わせて二次基準ピクセル値prs［k］を生成するように構成され、
prs［k］＝wgrad［k］・pgrad［k］＋wint［k］・pint［k］、
ここで、wgrad［k］＋wint［k］＝1及び0≦wgrad［k］，wint［k］≦1である。
【００３０】
第1の態様の第12の実施形態に係る装置の第13の想定し得る実施形態において、基準ピクセルユニットは、方向に応じて、インデックスkに応じて、及び／又は、現在のビデオコーディングブロックのサイズに応じて、重みwgrad［k］及び／又はwint［k］を調整するように構成される。したがって、装置は特に効率的となり得る。
【００３１】
第2の態様によれば、本発明は、ビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックをエンコードするためのエンコーディング装置に関し、現在のビデオコーディングブロックは複数のピクセルを備え、各ピクセルがピクセル値と関連付けられる。エンコーディング装置は、第1の態様自体又はその実施形態のうちのいずれか1つに係るイントラ予測装置と、予測ビデオコーディングブロックに基づいて現在のビデオコーディングブロックをエンコードするように構成されるエンコーディングユニットとを備える。
【００３２】
第3の態様によれば、本発明は、ビデオ信号のフレームのエンコードされたビデオコーディングブロックをデコードするためのデコーディング装置に関し、エンコードされたビデオコーディングブロックは複数のピクセルを含み、各ピクセルはピクセル値と関連付けられる。デコーディング装置は、予測ビデオコーディングブロックを与えるための第1の態様自体又はその実施形態のうちのいずれか1つに係るイントラ予測装置と、エンコードされたビデオコーディングブロックと予測ビデオコーディングブロックとに基づいてビデオコーディングブロックを復元する復元ユニットとを備える。
【００３３】
第4の態様によれば、本発明は、複数の基準ピクセルの複数の基準ピクセル値に基づいてビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックのピクセルのピクセル値をイントラ予測するための方法に関する。方法は、複数の基準ピクセルのうちの第1の基準ピクセルの第1の基準ピクセル値であって、第1の基準ピクセルが第1の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第1の基準ピクセル値と、複数の基準ピクセルのうちの第2の基準ピクセルの第2の基準ピクセル値であって、第2の基準ピクセルが第2の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第2の基準ピクセル値と、現在のピクセルと第1の基準ピクセルとの間の距離と、現在のピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離とに基づいて、現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値をイントラ予測するステップを含む。
【００３４】
本発明の第4の態様に係る方法は、本発明の第1の態様に係るイントラ予測装置によって実行され得る。本発明の第4の態様に係る方法の更なる特徴は、本発明の第1の態様に係るイントラ予測装置の機能及びその異なる実施形態から直接にもたらされる。
【００３５】
第5の態様によれば、本発明は、コンピュータで実行されるときに第4の態様に係る方法を実行するためのプログラムコードを含むコンピュータプログラムに関する。
【００３６】
本発明は、ハードウェア及び／又はソフトウェアで実施され得る。
【００３７】
以下の図に関して本発明の更なる実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一実施形態に係るイントラ予測装置を例示する概略図を示す。
【図２】一実施形態に係るエンコーディング装置及び一実施形態に係るデコーディング装置を例示する概略図を示す。
【図３】一実施形態に係るイントラ予測方法を例示する概略図を示す。
【図４】一実施形態に係るイントラ予測装置の幾つかの態様を例示するビデオコーディングブロックの概略図を示す。
【図５ａ】一実施形態に係るイントラ予測装置で実施されるイントラ予測処理ステップを例示する図を示す。
【図５ｂ】一実施形態に係るイントラ予測装置で実施されるイントラ予測処理ステップを例示する図を示す。
【図６】一実施形態に係るイントラ予測装置で実施されるイントラ予測処理ステップを例示する図を示す。
【図７】一実施形態に係るイントラ予測装置で実施されるイントラ予測処理ステップを例示する図を示す。
【図８】一実施形態に係るイントラ予測装置で実施されるイントラ予測処理ステップを例示する図を示す。
【図９】一実施形態に係るイントラ予測装置の一態様を例示するビデオコーディングブロックの概略図を示す。
【図１０】一実施形態に係るイントラ予測装置で実施されるイントラ予測処理ステップを例示する図を示す。
【図１１】一実施形態に係るデコーディング装置で実施される処理ステップを例示する図を示す。
【図１２】一実施形態に係るデコーディング装置で実施される処理ステップを例示する図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
様々な図において、同一の参照符号は、同一の又は少なくとも機能的に同等の特徴に関して使用される。
【００４０】
以下の説明では、本開示の一部を形成するとともに本発明を与えることができる特定の態様が例示として示される添付の図面が参照される。本発明の範囲から逸脱することなく、他の態様が利用されてもよく、また、構造的又は論理的な変更が行われてもよいことが理解される。したがって、本発明の範囲が添付の特許請求の範囲によって規定されるため、以下の詳細な説明が限定的な意味で解釈されるべきではない。
【００４１】
例えば、記載された方法に関連する開示は、その方法を実行するように構成される対応する装置又はシステムにも当てはまり得る、或いは、逆もまた同様であることが理解される。例えば、特定の方法ステップが記載される場合、対応する装置は、記載される方法ステップを実行するためのユニットを、そのようなユニットが図に明示的に記載され又は図示されていない場合であっても含み得る。更に、本明細書中に記載される様々な典型的な態様の特徴は、別段に具体的に言及されなければ、互いに組み合わされてもよいことが理解される。
【００４２】
図1は、一実施形態に係るイントラ予測装置100を例示する概略図を示す。
【００４３】
イントラ予測装置100は、複数の基準ピクセルの複数の基準ピクセル値に基づいてビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックのピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成される。
【００４４】
イントラ予測装置100は、複数の基準ピクセルのうちの第1の基準ピクセルの第1の基準ピクセル値であって、第1の基準ピクセルが第1の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第1の基準ピクセル値と、複数の基準ピクセルのうちの第2の基準ピクセルの第2の基準ピクセル値であって、第2の基準ピクセルが第2の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第2の基準ピクセル値と、現在のピクセルと第1の基準ピクセルとの間の距離と、現在のピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離とに基づいて、現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成されるイントラ予測ユニット103を備える。一般に、現在のピクセルの位置、第1のピクセルの位置、及び、第2のピクセルの位置は直線を規定する。
【００４５】
一実施形態において、イントラ予測ユニット103は、第1の重みと第1の基準ピクセル値との積であって、第1の重みが現在のピクセルと第1の基準ピクセルとの間の距離と現在のピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離とに基づく、積と、第2の重みと第2の基準ピクセル値との積であって、第2の重みが現在のピクセルと第1の基準ピクセルとの間の距離と現在のピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離とに基づく、積と、に基づいて現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成される。
【００４６】
一実施形態において、イントラ予測ユニット103は、以下の方程式に基づいて第1の重みw0及び第2の重みw1を決定するように構成される。
【数５】
2019535212.tif 000006
及び
【数６】
2019535212.tif 000007
ここで、drs1は現在のピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離を示し、drs0は現在のピクセルと第1の基準ピクセルとの間の距離を示し、Dは第1の基準ピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離を示す。
【００４７】
一実施形態において、イントラ予測ユニット103は、例えば以下の方程式に基づき、第1の重みと第1の基準ピクセル値との積と第2の重みと第2の基準ピクセル値との積との和として現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成される。
p［x，y］＝w0・prs0＋w1・prs1
ここで、p［x，y］は座標x，yを有する現在のピクセルのピクセル値を示し、prs0は第1の基準ピクセル値を示し、prs1は第2の基準ピクセル値を示す。
【００４８】
したがって、一実施形態において、イントラ予測ユニット103は、以下の方程式に基づいて現在のビデオコーディングの現在のピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成される。
【数７】
2019535212.tif 000008
【００４９】
更なる実施形態において、イントラ予測ユニット103は、以下の方程式に基づいて現在のビデオコーディングの現在のピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成される。
【数８】
2019535212.tif 000009
ここで、wrs0は、予測ピクセル値に対する第1の基準ピクセル値の寄与度を規定する重み係数を示し、wrs1は、予測ピクセル値に対する第2の基準ピクセル値の寄与度を規定する重み係数を示し、また、wrs0＋wrs1＝1である。重み付け係数wrs0，wrs1の値は、例えば、現在処理されるビデオコーディングブロックのサイズ、スキュー指向性イントラ予測モードインデックス、或いは、これらの重み係数の値を直接的又は間接的に規定する構文要素に関する明示的に信号伝送された情報によって規定され得る。
【００５０】
一実施形態において、複数の基準ピクセル値は、第1の基準ピクセルを含む複数の一次基準ピクセル値と、第2の基準ピクセルを含む複数の二次基準ピクセル値とを含む。一実施形態では、装置100が基準ピクセルユニット101を更に備え、この場合、基準ピクセルユニット101は、複数の一次基準ピクセル値に基づいて複数の二次基準ピクセル値を生成するように構成され、複数の一次基準ピクセル値は、第1の隣接するビデオコーディングブロックを含む現在のビデオコーディングブロックの隣接するビデオコーディングブロック内に位置する複数の一次基準ピクセルと関連付けられ、また、複数の二次基準ピクセル値は、第2の隣接するビデオコーディングブロックを含む現在のビデオコーディングブロックの更なる隣接するビデオコーディングブロック内に位置する複数の二次基準ピクセルと関連付けられ、その場合、更なる隣接するビデオコーディングブロックは隣接するビデオコーディングブロックではない。
【００５１】
一実施形態において、複数の一次基準ピクセルは、現在のビデオコーディングブロックの真上のピクセルの横列内及び現在のビデオコーディングブロックの左側又は右側のピクセルの縦列内に位置する。更なる実施形態において、複数の一次基準ピクセルは、現在のビデオコーディングブロックの真下のピクセルの横列内及び現在のビデオコーディングブロックの左側又は右側のピクセルの縦列内に位置する。
【００５２】
一実施形態において、現在のビデオコーディングブロックは、正方形のビデオコーディングブロック又は長方形のビデオコーディングブロックである。
【００５３】
以下、イントラ予測装置100の更なる実施形態について更に説明する。
【００５４】
図2は、一実施形態に係るエンコーディング装置201及び一実施形態に係るデコーディング装置211を例示する概略図を示す。
【００５５】
エンコーディング装置201は、ビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックをエンコードするように構成され、この場合、現在のビデオコーディングブロックが複数のピクセルを備え、各ピクセルがピクセル値と関連付けられる。エンコーディング装置201は、予測ビデオコーディングブロックを与えるための図1に示されるイントラ予測装置100と、予測ビデオコーディングブロックに基づいて現在のビデオコーディングブロックをエンコードするように構成されて例えばビットストリームの形態を成すエンコードされた現在のビデオコーディングブロックを与えるエンコーディングユニット203とを備える。以下、エンコーディング装置201の更なる実施形態について更に説明する。一実施形態において、エンコーディング装置201は、例えばHEVC規格で規定されるようにハイブリッドエンコーダとして実装され得るとともに、エントロピーエンコーダなどの更なる構成要素を備えることができる。
【００５６】
デコーディング装置211は、エンコーディング装置201によって与えられるビットストリーム中に含まれるビデオ信号のフレームのエンコードされたビデオコーディングブロックをデコードするように構成され、この場合、エンコードされたビデオコーディングブロックが複数のピクセルを備え、各ピクセルがピクセル値と関連付けられる。デコーディング装置211は、予測ビデオコーディングブロックを与えるための図1に示されるイントラ予測装置100と、エンコードされたビデオコーディングブロックと予測ビデオコーディングブロックとに基づいてビデオコーディングブロックを復元するように構成される復元ユニット213とを備える。以下、デコーディング装置211の更なる実施形態について更に説明する。一実施形態において、デコーディング装置211は、例えばHEVC規格で規定されるようにハイブリッドデコーダとして実装され得るとともに、エンコードされたビデオコーディングブロックに基づいて残差ビデオコーディングブロックを与えるためのデコーディングユニットなどの更なる構成要素を備えることができる。
【００５７】
図3は、複数の基準ピクセルの複数の基準ピクセル値に基づいてビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックのピクセルのピクセル値をイントラ予測するための方法300を例示す概略図を示す。
【００５８】
イントラ予測方法300は、複数の基準ピクセルのうちの第1の基準ピクセルの第1の基準ピクセル値であって、第1の基準ピクセルが第1の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第1の基準ピクセル値と、複数の基準ピクセルのうちの第2の基準ピクセルの第2の基準ピクセル値であって、第2の基準ピクセルが第2の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第2の基準ピクセル値と、現在のピクセルと第1の基準ピクセルとの間の距離と、現在のピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離とに基づいて、現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値をイントラ予測するステップ301を含む。
【００５９】
以下、イントラ予測方法300の更なる実施形態について更に説明する。
【００６０】
図4は、一実施形態に係るイントラ予測装置100及びイントラ予測方法300の幾つかの態様、特に、現在のピクセルのピクセル値、第1の基準ピクセル値、及び、第2の基準ピクセル値の間の関係を例示する典型的な現在のビデオコーディングブロックの概略図を示す。一実施形態に係るイントラ予測装置100及びイントラ予測方法300で実施される対応する処理ステップが図5a及び図5bに示される。
【００６１】
図4において、灰色の正方形のピクセルは、典型的な現在処理されるビデオコーディングブロックを表わす。図4に示される典型的な現在のビデオコーディングブロックの場合、一次基準ピクセルは、現在のビデオコーディングブロックの上方のピクセルの横列内のピクセル及び現在のビデオコーディングブロックの左側のピクセルの縦列内のピクセルである。したがって、図4に示される実施形態において、一次基準ピクセルは、既にイントラ予測されてしまった、すなわち、イントラ予測装置100によって処理された隣接するビデオコーディングブロックに属する。図4において、現在のビデオコーディングブロックの上方の横列内の一次基準ピクセルは、0から2Nまでのインデックスが付けられ、また、現在のビデオコーディングブロックの左側のピクセルの縦列内の一次基準ピクセルは、0から−2Nまでのインデックスが付けられる。
【００６２】
図5a及び図5bは、一実施形態に係るイントラ予測装置100で実施されるイントラ予測処理ステップを例示する図を示す。選択されたイントラ予測モードインデックスを入力する処理ステップ（処理ステップ501）、現在処理されるビデオコーディングブロックのサイズを入力する処理ステップ（処理ステップ503）、及び、複数の基準サンプルを入力する処理ステップ（処理ステップ505）の後、装置100は、この入力に基づき、従来のイントラ予測モードに基づいて現在処理されるビデオコーディングブロックをイントラ予測すべきか（処理ステップ509）又は前述した装置100のイントラ予測ユニット103によって与えられるイントラ予測に基づいて現在処理されるビデオコーディングブロックをイントラ予測すべきかどうかを処理ステップ507でチェックする。後者の場合、装置100は、現在処理されるビデオコーディングブロックの全てのピクセルを処理するためのループ511に入る。ループは、以下の処理ステップ、すなわち、現在のピクセルと第1の基準ピクセルとの間の距離drs0及び現在のピクセルと第2の基準ピクセルとの間の距離drs1を計算する処理ステップ（処理ステップ513）、例えばルックアップテーブルに基づいて重み付け係数wrs0，wrs1のための値を選択する処理ステップ（処理ステップ515）、必要に応じて、第1の基準ピクセル値prs0及び第2の基準ピクセル値prs1を得るための基準サンプルを補間する処理ステップ（処理ステップ517）、及び、以下の方程式に基づいて現在のピクセルのピクセル値をイントラ予測する処理ステップ（処理ステップ519）を含む。
【数９】
2019535212.tif 000010
【００６３】
図5a及び図5abに示される処理方式は、エンコーダ側及びデコーダ側の両方に適用可能である。エンコーダ側では、RDコスト基準を使用するなどの従来の技術を使用して、提案された距離加重メカニズムのためのイントラ予測モード選択を実行することができる。
【００６４】
図4は、一例として、イントラ予測装置100が現在処理されるビデオコーディングブロックのピクセル、すなわち、灰色のより暗い影により図4に特定される現在処理されるピクセルのピクセル値をイントラ予測するケースを示す。図4において想定される45°の典型的な方向を有するイントラ予測モードの場合、基準ピクセルユニット101は、現在処理されるピクセルと関連付けられる第1の基準ピクセルprs0を決定するように構成される。更に、現在処理されるピクセルの「反対側」にある第2の基準ピクセルprs1が決定される（これも図6の処理ステップ601、603、605で示される）。第2の基準ピクセルprs1の位置は、イントラ予測モード、予測されるべきブロックのサイズ、及び、予測されている現在処理されるピクセルの位置に依存する。この位置が一次（すなわち既に予測された）基準ピクセルと一致しない場合（図6の処理ステップ603も参照）、対応する第2の基準ピクセル値が以下のように決定される。
【００６５】
第1の基準ピクセルprs0及び／又は第2の基準ピクセルprs1は、整数のピクセル位置に位置しない場合があり、したがって、例えばHEVC規格によって規定されるようなサブピクセル補間プロセス（図6の処理ステップ607、609、611、613も参照）を必要とする場合がある。
【００６６】
次の段階において、装置100のイントラ予測ユニット103は、前述のように、第1の基準ピクセル値prs0及び第2の基準ピクセル値prs1に基づいて現在処理されるピクセルのピクセル値をイントラ予測するように構成される。
【００６７】
図4に示される実施形態は、現在処理されるビデオコーディングブロックの未知の辺に関して、二次基準サンプル、すなわち、ピクセル値の生成を使用する。例えば、HEVC規格において、未知の辺は、現在処理されるビデオコーディングブロックの右辺及び底辺である。
【００６８】
図7は、第2の基準ピクセルを含む二次基準ピクセルを生成するための一実施形態に係る装置100の基準ピクセルユニット101で実施される一般的概念を例示する概略図を示す。本発明の実施形態に係る基準ピクセルユニット101は、2つの成分の組み合わせ、すなわち、徐々に補間されるピクセル値又は成分と、方向的に予測されるピクセル値又は成分、つまり、例えばHEVC／H．265規格で規定される33個の指向性モードにより与えられる方向予測に基づいて予測されるピクセルとの組み合わせを使用する。
【００６９】
図7に示されるように、本発明の実施形態によれば、これらの2つの成分は、直接に又はこれらの値の補間によって二次基準サンプルprs1を得るために独立して計算されて結合され得る。本発明の実施形態によれば、方向的に予測された値は、あたかもこれらのピクセルが予測されているブロックに属している、すなわち、現在処理されるビデオコーディングブロックの「内側」のピクセルに属しているかのように同じ方法で計算される。これらの2つの成分の組み合わせを異なる方法で実行できる。
【００７０】
一実施形態において、基準ピクセルユニット101は、以下の方程式に基づいて二次基準ピクセル値を生成するために、第1の成分、すなわち、方向的に予測されたピクセル値と、第2の成分、すなわち、徐々に補間されるピクセル値との重み付けられた和を取得するように構成される。
prs［k］＝wgrad［k］・pgrad［k］＋wint［k］・pint［k］
ここで、wgrad［k］＋wint［k］＝1及び0≦wgrad［k］，wint［k］≦1であり、また、kは二次基準ピクセル値を特定するためのインデックスを示す。例えば、図中、インデックスkは、0（下端の横列内の左側の二次基準ピクセル）から2N（現在処理されるビデオコーディングブロックの右側の横列内の上端にある二次基準ピクセル）まで延びる。一実施形態では、重みwgrad［k］，wint［k］が値0．5を有することができる。一実施形態において、重みwgrad［k］，wint［k］は、現在のビデオコーディングブロックのサイズ及び／又は選択された指向性モードに依存し得る。一実施形態において、重みwgrad［k］は、以下の表で与えられる値を有することができる（表中、重みwint［k］は、関係wgrad［k］＋wint［k］＝1から導き出すことができ、また、それぞれの角度モード範囲を規定する数は異なる指向性モードを特定するインデックスである）。
【００７１】
【表１】
2019535212.tif 000011
【００７２】
他の実施形態において、基準ピクセルユニット101は、第1の成分、すなわち、方向的に予測されたピクセル値と、第2の成分、すなわち、徐々に補間されるピクセル値とを混合させる（非線形操作を含むことができる）ことによって、第2の基準ピクセルを含む二次ピクセル値prs［k］を生成するように構成される。
【００７３】
図8は、徐々に補間されるピクセル値を生成するための2段階プロセス800に基づく一実施形態に係るイントラ予測装置100で実施されるイントラ予測処理ステップを例示する図を示す。
【００７４】
第1の処理段階801において、基準ピクセルユニット101は、第1及び第2の（又は最後の）二次基準ピクセルの二次基準ピクセル値を決定するように構成され、この場合、第1及び最後の二次基準ピクセルは、一次基準ピクセルに隣接する二次基準ピクセルである。図4に示される典型的なシナリオにおいて、（ピクセル値prs［0］と関連付けられている）第1の二次基準ピクセルは、下端の横列内の最も左側のピクセルであり、また、（ピクセル値prs［2N］と関連付けられている）最後の二次基準ピクセルは、現在処理されるビデオコーディングブロックの右側の横列内の上端のピクセルである。
【００７５】
一実施形態において、基準ピクセルユニット101は、以下の方程式に基づいて第1の二次基準ピクセル値prsg［0］及び第2の二次基準ピクセル値prsg［2N］を決定するように構成される。
prsg［0］＝
wint・pint［0］＋wrs［−N］・prs［−N］＋wrs［−N−1］・prs［−N−1］＋wrs［−N−2］・prs［−N−2］、
prsg［2N］＝
wint・pint［2N］＋wrs［N］・prs［N］＋wrs［N＋1］・prs［N＋1］＋wrs［N＋2］・prs［N＋2］
ここで、prsはそれぞれの一次基準ピクセルのピクセル値を示し、wrsは一次基準ピクセル重みを示す。
【００７６】
図8に示されるプロセスの第2の処理段階803は様々な方法で行われ得る。一実施形態において、装置100の基準ピクセルユニット101は、線形補間を使用してそれぞれの二次基準ピクセル値prs［k］を生成するために、徐々に補間されるピクセル値、すなわち、それぞれの第2の成分を生成するように構成される。一実施形態において、装置100の基準ピクセルユニット101は、以下の方程式に基づいてステップサイズの値を決定するとともに、
【数１０】
2019535212.tif 000012
ステップサイズsのためのこの値を使用して徐々に補間される値を計算するように構成される。すなわち、
pgrad［k］＝pgrad［0］＋k・s
【００７７】
他の実施形態において、装置100の基準ピクセルユニット101は、例えば、以下の方程式に基づいて、最初と最後の徐々に補間されるピクセルの平均ピクセル値を規定するように構成される。
【数１１】
2019535212.tif 000013
【００７８】
図9に示される典型的なビデオコーディングブロックに基づいて示される一実施形態において、装置100の基準ピクセルユニット101は、現在処理されるビデオコーディングブロックの中央に位置する点を二次基準ピクセルの位置に投影することによってこの平均ピクセル値のための対応する二次基準ピクセルを決定するように構成される。現在処理されるビデオコーディングブロックの中央に位置する点の座標は以下のように表わすことができる。
【数１２】
2019535212.tif 000014
ここで、W及びHは、現在処理されるビデオコーディングブロックの幅及び高さをそれぞれ示す。この実施形態において、図8に示される第2の処理段階803は、二次基準ピクセル値の第1の成分、すなわち、方向的に予測されたピクセル値を予測するために使用されるイントラ予測モードに依存するようになる。これは、平均ピクセル値と関連付けられる二次基準ピクセルの位置を考慮に入れて補間が行われるからである。更なる実施形態では、点間の線形補間を実行するために2つの異なるステップサイズ値を基準ピクセルユニット101によって使用することができる。すなわち、
【数１３】
2019535212.tif 000015
及び
【数１４】
2019535212.tif 000016
。
【００７９】
更なる実施形態において、基準ピクセルユニット101は、線形補間の代わりに区間（prsg［0］，prsg［2N］）内で徐々に補間されるピクセル値を決定するために二次以上の補間を用いるように構成され得る。
【００８０】
図10は、第2の基準ピクセル値を含む二次基準ピクセル値を生成するための及び／又は図8に示される処理ステップ803に代わる手段としての更なる実施形態に係る基準ピクセルユニット101において実施されるアルゴリズムを示す。
【００８１】
図10に示されるアルゴリズムの第1の処理ステップ1001では、予測されるべき現在処理されるビデオコーディングブロックのサイズS及びイントラ予測モードIIPMが選択される。次の処理ステップ1003では、処理ステップ1001で選択されたイントラ予測モードIIPMを使用して未知の基準サンプル側に関して方向的に予測されたピクセルPuが生成される。一実施形態において、基準ピクセルユニット101は、図10の処理ステップ1003での選択及び使用のために1つ以上の従来のイントラ予測メカニズム（例えば、規格H．265で規定される従来のイントラ予測メカニズム）を与えるように構成される。本発明の実施形態において、処理ステップ1003は、二次基準ピクセル値を生成するために使用される一次基準ピクセル値のフィルタリング又は非フィルタリングを含み得る。
【００８２】
二次基準ピクセルが方向的に生成されてしまった後、装置の基準ピクセルユニット101は、処理ステップ1007において、フィルタFdpによりこれらの二次基準ピクセルをフィルタリングするように構成されることができ、この場合、基準ピクセルユニット101は、現在処理されるビデオコーディングブロック、すなわち、予測されるべきブロックのサイズS、及び／又は、選択されたイントラ予測モードIIPMにしたがってフィルタFdpを選択するように構成され得る（図10の処理ステップ1005基準）。本発明の実施形態において、処理ステップ1007で適用されるFdpフィルタは、処理ステップ1003で一次基準サンプルに随意的に適用されるものとは異なり得る。
【００８３】
一実施形態において、基準ピクセルユニット101は、処理ステップ1005において既知の基準サンプルをフィルタリングするためにH．265規格で定められるフィルタよりも強くなるようにフィルタFdpを選択するように構成され得る。しかしながら、FIRフィルタ、IIRフィルタ、非線形フィルタ、又は、メジアンフィルタを含むがこれらに限定されない異なるフィルタFdpを適用することができる。これらのフィルタは、ぼかし、デリンギング、又は、鮮明化などの異なる効果をもたらし得る。
【００８４】
以下の節では、本発明の実施形態によって実施される装置201とデコーディング装置211との間の信号伝送を含む、エンコーディング装置201及びデコーディング装置211の更なる実施形態について説明する。言うまでもなく、本発明の実施形態は、デコーディング装置211の側で特別な信号伝送を必要とせず、したがって、ビットストリーム構文解析動作の複雑さを増大させない。
【００８５】
図11は、HEVC規格に基づく一実施形態に係るデコーディング装置211において実施される処理方式1100を示す。
【００８６】
第1の処理ステップ1101では、イントラ予測モードIIPMのインデックスがビットストリームから構文解析される。その後、処理ステップ1103において、デコードされたイントラ予測モードが指向性イントラ予測モードであるかどうかに応じて決定が行われる。信号伝送方式がHEVCビデオコーディングとの関連で適用される場合、IIPMが1よりも大きいときにイントラ予測モードは指向性である。本発明の実施形態は、平面モードも利用することができる。そのような場合には、この状態をIIPMが1に等しくないとして書くことができる。
【００８７】
指向性（及び場合より平面）イントラ予測モードの場合、フラグ「idw_dir_mode_PU_flag」の値が処理ステップ1105bにおいてビットストリームから構文解析される。本発明の実施形態によれば、このフラグは、提案されたメカニズムを予測ユニット（一組の変換ユニット）に適用すべきかどうかをコーディングするためにビットストリームに導入される。一実施形態では、ステップ1105aにおいて、このフラグの値は、無指向性（DC及びPLANAR）イントラ予測モードに関して0に割り当てられる。処理ステップ1107において、PUに属するTUが決定され、また、それぞれのTUごとに、予測信号を得るために、本発明の実施形態により与えられるように、従来の予測方式（処理ステップ1111b）又は距離加重予測（処理ステップ1111a）のいずれかを使用するべく決定がなされる（処理ステップ1109）。処理ステップ1109におけるTUのための決定は、処理ステップ1105a及び1105bで決定されたフラグ「idw_dir_mode_PU_flag」の値に基づいて行われる。
【００８８】
図12は、HEVC規格に基づく一実施形態に係るエンコーディング装置201において実施される処理方式1200を示す。
【００８９】
処理方式1200は、所定のPUに関する候補イントラ予測モードのセットからイントラ予測モードを選択することによって処理ステップ1201で始まる。その後、フラグ「idw_dir_mode_PU_flag」に値0が割り当てられ（処理ステップ1203参照）、このことは、距離加重指向性予測（DWDIP）がPU内で適用されないことを意味する。PUのそれぞれのTUごとに、速度歪みコスト（RDコスト）が推定される（処理ステップ1205、1207、1209参照）。TUに関してRDコストを合計して信号伝送コストを加算することによってPUコーディングコストを推定することができる（処理ステップ1211参照）。
【００９０】
候補イントラ予測モードリストから取り出されるイントラ予測モードが指向性ではない場合、それ以上の計算はない。すなわち、所定のPU及びイントラ予測モードに関するRDコストが決定される（処理ステップ1213，1215b参照）。そうでない場合、フラグ「idw_dir_mode_PU_flag」が1に設定される場合、すなわち、所定のPUに関してDWDIPが有効にされている場合についても、同様の動作（処理ステップ1215a、1217、1219、1221、及び、1223参照）が実行される。フラグ「idw_dir_mode_PU_flag」のどの値を使用すべきかについてのエンコーディング装置201による決定は、RDコストを比較することによって行うことができる（処理ステップ1215参照）。
【００９１】
本開示の特定の特徴又は態様を幾つかの実施又は実施形態のうちの1つのみに関して開示してきたが、そのような特徴又は態様は、任意の所定の又は特定の用途にとって望ましい又は有利となり得るように他の実施又は実施形態の1つ以上の更なる特徴又は態様と組み合わされてもよい。更に、用語「含む」、「有する」、「伴う」、又は、その他の変形が詳細な説明又は特許請求の範囲のいずれかで使用される限りにおいて、そのような用語は、用語「備える」と同様の態様で包括的となるように意図される。また、「典型的」、「例えば」、及び、「例を挙げると」という用語は、最良又は最適ではなく、単なる一例として意味される。「結合される」及び「接続される」という用語がそれらの派生語と共に使用されてきた。これらの用語は、2つの要素が物理的に又は電気的に直接接触しているかどうか又は互いに直接に接触していないかどうかにかかわらず互いに協働する又は相互作用することを示すために使用されてきたことが理解されるべきである。
【００９２】
本明細書では特定の態様が図示されて説明されてきたが、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な代替的及び／又は同等の実施を図示されて説明された特定の態様と置き換えることができることが理解できる。この出願は、本明細書中で論じられた特定の態様の任意の適合又は変形を網羅するように意図される。
【００９３】
以下の特許請求の範囲における要素は、対応するラベル付けを伴う特定の順序で列挙されるが、特許請求の範囲の記載がそれらの要素の一部又は全てを実施するための特定の順序を別段に示唆しなければ、それらの要素は、必ずしもその特定の順序で実施されることに限定されるべく意図されない。
【００９４】
前述の教示内容に照らして、多くの代替、変更、及び、変形が当業者に明らかである。勿論、当業者であれば容易に分かるように、本明細書中に記載された用途以外にも本発明の用途は多数ある。本発明を1つ以上の特定の実施形態に関連して説明してきたが、当業者であれば分かるように、本発明の範囲から逸脱することなく多くの変更を行うことができる。したがって、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内で本明細書中に具体的に記載されているのとは別の方法で本発明を実施できることが理解されるべきである。
【符号の説明】
【００９５】
100  イントラ予測装置
101  基準ピクセルユニット
103  イントラ予測ユニット
201  エンコーディング装置
203  エンコーディングユニット
211  デコーディング装置
213  復元ユニット
300  イントラ予測方法
511  ループ
1100  処理方式
1200  処理方式
【図１】
2019535212.tif 000020
【図２】
2019535212.tif 000021
【図３】
2019535212.tif 000022
【図４】
2019535212.tif 000023
【図５ａ】
2019535212.tif 000024
【図５ｂ】
2019535212.tif 000025
【図６】
2019535212.tif 000026
【図７】
2019535212.tif 000027
【図８】
2019535212.tif 000028
【図９】
2019535212.tif 000029
【図１０】
2019535212.tif 000030
【図１１】
2019535212.tif 000031
【図１２】
2019535212.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月24日(2019.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基準ピクセルの複数の基準ピクセル値に基づいてビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックのピクセルのピクセル値をイントラ予測するための装置であって、前記装置は、
前記現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値を、
前記複数の基準ピクセルのうちの第1の基準ピクセルの第1の基準ピクセル値であって、前記第1の基準ピクセルが第1の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第1の基準ピクセル値と、
前記複数の基準ピクセルのうちの第2の基準ピクセルの第2の基準ピクセル値であって、前記第2の基準ピクセルが第2の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第2の基準ピクセル値と、
前記現在のピクセルと前記第1の基準ピクセルとの間の距離と、
前記現在のピクセルと前記第2の基準ピクセルとの間の距離と、
に基づいてイントラ予測するように構成されるイントラ予測ユニットを備える装置。
【請求項２】
前記イントラ予測ユニットは、
第1の重みと前記第1の基準ピクセル値との積であって、前記第1の重みが前記現在のピクセルと前記第1の基準ピクセルとの間の前記距離と前記現在のピクセルと前記第2の基準ピクセルとの間の前記距離とに基づく、積と、
第2の重みと前記第2の基準ピクセル値との積であって、前記第2の重みが前記現在のピクセルと前記第1の基準ピクセルとの間の前記距離と前記現在のピクセルと前記第2の基準ピクセルとの間の前記距離とに基づく、積と、
に基づいて前記現在のビデオコーディングブロックの前記現在のピクセルの前記ピクセル値をイントラ予測するように構成される、
請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記イントラ予測ユニットは、以下の方程式に基づいて前記第1の重みwrs0及び前記第2の重みwrs1を決定するように構成され、
【数１】
2019535212.tif 000033
及び
【数２】
2019535212.tif 000034
ここで、drs1は前記現在のピクセルと前記第2の基準ピクセルとの間の前記距離を示し、drs0は前記現在のピクセルと前記第1の基準ピクセルとの間の前記距離を示し、Dは前記第1の基準ピクセルと前記第2の基準ピクセルとの間の距離を示す、
請求項2に記載の装置。
【請求項４】
前記イントラ予測ユニットは、前記第1の重みと前記第1の基準ピクセル値との前記積と第2の重みと前記第2の基準ピクセル値との前記積との和として前記現在のビデオコーディングブロックの前記現在のピクセルの前記ピクセル値をイントラ予測するように構成される、請求項2又は3に記載の装置。
【請求項５】
前記現在のピクセル、前記第1のピクセル、及び、前記第2のピクセルが一直線上にある請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記複数の基準ピクセル値は、前記第1の基準ピクセルを含む複数の一次基準ピクセル値と、前記第2の基準ピクセルを含む複数の二次基準ピクセル値とを含み、前記装置が基準ピクセルユニットを更に備え、前記基準ピクセルユニットは、前記複数の一次基準ピクセル値に基づいて前記複数の二次基準ピクセル値を生成するように構成され、前記複数の一次基準ピクセル値は、前記第1の隣接するビデオコーディングブロックを含む前記現在のビデオコーディングブロックの隣接するビデオコーディングブロック内に位置する複数の一次基準ピクセルと関連付けられ、前記複数の二次基準ピクセル値は、前記第2の隣接するビデオコーディングブロックを含む前記現在のビデオコーディングブロックの更なる隣接するビデオコーディングブロック内に位置する複数の二次基準ピクセルと関連付けられ、前記更なる隣接するビデオコーディングブロックが前記隣接するビデオコーディングブロックとは異なる、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記複数の一次基準ピクセルは、前記現在のビデオコーディングブロックの真上のピクセルの横列内及び前記現在のビデオコーディングブロックの左側又は右側のピクセルの縦列内に位置し、或いは、前記複数の一次基準ピクセルは、前記現在のビデオコーディングブロックの直下のピクセルの横列内及び前記現在のビデオコーディングブロックの左側又は右側のピクセルの縦列内に位置する、請求項6に記載の装置。
【請求項８】
前記基準ピクセルユニットは、前記複数の二次基準ピクセル値のサブセットのそれぞれの二次基準ピクセル値ごとに、指向性イントラ予測に基づいて前記二次基準ピクセル値の第1の成分を決定し、第1の二次基準ピクセル値と第2の二次基準ピクセル値との間の補間予測に基づいて前記二次基準ピクセル値の第2の成分を決定するとともに、前記二次基準ピクセル値の前記第1の成分と前記二次基準ピクセル値の前記第2の成分とを組み合わせて前記二次基準ピクセル値を生成するように構成され、前記第1の二次基準ピクセル値及び前記第2の二次基準ピクセル値が前記複数の二次基準ピクセル値の前記サブセットの一部でない、請求項6又は7に記載の装置。
【請求項９】
前記基準ピクセルユニットは、指向性イントラ予測に基づいて前記二次基準ピクセル値の前記第1の成分を決定するためにH．264規格、H．265規格、又は、これらの規格のうちの一方から進展された規格の指向性モードを使用するように構成される請求項8に記載の装置。
【請求項１０】
前記基準ピクセルユニットは、前記第1の二次基準ピクセルに隣接する一次基準ピクセルの前記一次基準ピクセル値に基づいて前記第1の二次基準ピクセル値を決定するとともに、前記第2の二次基準ピクセルに隣接する一次基準ピクセルの前記一次基準ピクセル値に基づいて前記第2の二次基準ピクセル値を決定するように更に構成される請求項8又は9に記載の装置。
【請求項１１】
前記基準ピクセルユニットは、以下の方程式に基づいて第1の二次基準ピクセル値prsg［0］及び第2の二次基準ピクセル値prsg［2N］を決定するように構成され、
prsg［0］＝
wint・pint［0］＋wrs［−N］・prs［−N］＋wrs［−N−1］・prs［−N−1］＋wrs［−N−2］・prs［−N−2］、
prsg［2N］＝
wint・pint［2N］＋wrs［N］・prs［N］＋wrs［N＋1］・prs［N＋1］＋wrs［N＋2］・prs［N＋2］
ここで、Nは前記現在のビデオコーディングブロックの線形サイズを示す、
請求項10に記載の装置。
【請求項１２】
前記基準ピクセルユニットは、以下の方程式に基づく前記第1の二次基準ピクセル値prsg［0］と前記第2の二次基準ピクセル値prsg［2N］との間の補間予測に基づいて前記二次基準ピクセル値の前記第2の成分pgrad［k］を決定するように構成され、
pgrad［k］＝prsg［0］＋k・s、
ここで
【数３】
2019535212.tif 000035
である、
請求項8から11のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記基準ピクセルユニットは、以下の方程式に基づいて前記二次基準ピクセル値の前記第1の成分pint［k］と前記二次基準ピクセル値の前記第2の成分pgrad［k］とを組み合わせて前記二次基準ピクセル値prs［k］を生成するように構成され、
prs［k］＝wgrad［k］・pgrad［k］＋wint［k］・pint［k］、
ここで、wgrad［k］＋wint［k］＝1及び0≦wgrad［k］，wint［k］≦1である、
請求項8から12のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記基準ピクセルユニットは、方向に応じて、前記インデックスkに応じて、及び／又は、前記現在のビデオコーディングブロックの前記サイズに応じて、前記重みwgrad［k］及び／又はwint［k］を調整するように構成される請求項13に記載の装置。
【請求項１５】
ビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックをエンコードするためのエンコーディング装置（201）であって、前記現在のビデオコーディングブロックが複数のピクセルを備え、各ピクセルがピクセル値と関連付けられ、前記エンコーディング装置（201）は、
予測ビデオコーディングブロックを与えるための請求項1から14のいずれか一項に記載のイントラ予測装置と、
前記予測ビデオコーディングブロックに基づいて前記現在のビデオコーディングブロックをエンコードするように構成されるエンコーディングユニットと、
備えるエンコーディング装置（201）。
【請求項１６】
ビデオ信号のフレームのエンコードされたビデオコーディングブロックをデコードするためのデコーディング装置であって、前記エンコードされたビデオコーディングブロックが複数のピクセルを備え、各ピクセルがピクセル値と関連付けられ、前記デコーディング装置は、
予測ビデオコーディングブロックを与えるための請求項1から14のいずれか一項に記載のイントラ予測装置と、
エンコードされたビデオコーディングブロックと前記予測ビデオコーディングブロックとに基づいてビデオコーディングブロックを復元するように構成される復元ユニットと、
備えるデコーディング装置。
【請求項１７】
複数の基準ピクセルの複数の基準ピクセル値に基づいてビデオ信号のフレームの現在のビデオコーディングブロックのピクセルのピクセル値をイントラ予測するための方法であって、
前記現在のビデオコーディングブロックの現在のピクセルのピクセル値を、
前記複数の基準ピクセルのうちの第1の基準ピクセルの第1の基準ピクセル値であって、前記第1の基準ピクセルが第1の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第1の基準ピクセル値と、
前記複数の基準ピクセルのうちの第2の基準ピクセルの第2の基準ピクセル値であって、前記第2の基準ピクセルが第2の隣接するビデオコーディングブロック内に位置する、第2の基準ピクセル値と、
前記現在のピクセルと前記第1の基準ピクセルとの間の距離と、
前記現在のピクセルと前記第2の基準ピクセルとの間の距離と、
に基づいてイントラ予測するステップを含む方法。
【請求項１８】
コンピュータで実行されるときに請求項17に記載の方法を実行するためのプログラムコードを含むコンピュータ可読媒体。
【国際調査報告】
2019535212.tif 000036
2019535212.tif 000037
2019535212.tif 000038