JP7407412B2 - Video encoding device, video encoding method, video encoding program, video decoding device, video decoding method, video decoding program, storage method, and transmission method - Google Patents
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Description
本発明は、動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号装置、動画像復号方法、動画像復号プログラム、格納方法、及び伝送方法に関する。 The present invention relates to a video encoding device, a video encoding method, a video encoding program, a video decoding device, a video decoding method, a video decoding program, a storage method, and a transmission method .
画像の符号化及び復号では、処理の対象となる画像を所定数の画素の集合であるブロックに分割し、ブロック単位で処理をする。適切なブロックに分割し、画面内予測(イントラ予測)、画面間予測(インター予測)を適切に設定することにより、符号化効率が向上する。 In image encoding and decoding, an image to be processed is divided into blocks, each of which is a set of a predetermined number of pixels, and processing is performed on a block-by-block basis. Encoding efficiency is improved by dividing into appropriate blocks and appropriately setting intra-frame prediction (intra prediction) and inter-frame prediction (inter prediction).
動画像の符号化・復号では、符号化・復号済みのピクチャから予測するインター予測により符号化効率を向上している。特許文献1には、インター予測の際に、アフィン変換を適用する技術が記載されている。動画像では、物体が拡大・縮小、回転といった変形を伴うことは珍しいことではなく、特許文献1の技術を適用することにより、効率的な符号化が可能となる。
In the encoding and decoding of moving images, the encoding efficiency is improved by inter prediction, which predicts from encoded and decoded pictures.
しかしながら、特許文献1の技術は画像の変換を伴うものであるため、処理負荷が多大という課題がある。本発明は上記の課題に鑑み、低負荷で効率的な符号化技術を提供する。
However, since the technique disclosed in
上記課題を解決するために、本発明のある態様の動画像符号化装置は、符号化済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新部と、符号化対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出部と、符号化対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出部と、前記履歴予測動きベクトル候補リストから履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する履歴動き情報候補導出部と、を備え、前記履歴動き情報候補導出部は、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照して前記履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する。
また、本発明のある態様の動画像符号化方法は、符号化済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新ステップと、符号化対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出ステップと、符号化対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出ステップと、前記履歴予測動きベクトル候補リストから履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する履歴動き情報候補導出ステップと、を有し、前記履歴動き情報候補導出ステップにおいて、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照して前記履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する。
また、本発明のある態様の動画像符号化プログラムは、コンピュータに、符号化済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新ステップと、符号化対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出ステップと、符号化対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出ステップと、前記履歴予測動きベクトル候補リストから履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する履歴動き情報候補導出ステップと、を実行させるための動画像符号化プログラムであって、前記履歴動き情報候補導出ステップにおいて、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照して前記履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する。
また、本発明のある態様の動画像復号装置は、復号済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新部と、復号対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出部と、復号対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出部と、前記履歴予測動きベクトル候補リストから履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する履歴動き情報候補導出部と、を備え、前記履歴動き情報候補導出部は、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照して前記履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する。
また、本発明のある態様の動画像復号方法は、復号済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新ステップと、復号対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出ステップと、復号対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出ステップと、前記履歴予測動きベクトル候補リストから履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する履歴動き情報候補導出ステップと、を有し、前記履歴動き情報候補導出ステップにおいて、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照して前記履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する。
また、本発明のある態様の動画像復号プログラムは、コンピュータに、復号済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新ステップと、復号対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出ステップと、復号対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出ステップと、前記履歴予測動きベクトル候補リストから履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する履歴動き情報候補導出ステップと、を実行させるための動画像復号プログラムであって、前記履歴動き情報候補導出ステップにおいて、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照して前記履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する。
また、本発明のある態様のデータ構造は、履歴予測候補リスト更新部、空間動き情報候補導出部、時間動き情報候補導出部、および履歴動き情報候補導出部を備えるコンピュータに用いられる符号化データのデータ構造であって、前記コンピュータが、前記履歴予測候補リスト更新部が、符号化済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加し、前記空間動き情報候補導出部が、符号化対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加し、前記時間動き情報候補導出部が、符号化対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加し、前記履歴動き情報候補導出部が、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照することにより、前記履歴予測動きベクトル候補リストから前記履歴動き情報候補を導出する。
In order to solve the above problems, a video encoding device according to an aspect of the present invention includes a history prediction candidate list updating unit that adds motion information of an encoded block to the end of a history prediction motion vector candidate list; A spatial motion information candidate derivation unit that derives a spatial motion information candidate from the motion information of a block spatially close to the target block and adds it to a predicted motion vector candidate list; a temporal motion information candidate derivation unit that derives a temporal motion information candidate from the information and adds it to the predicted motion vector candidate list; and a temporal motion information candidate derivation unit that derives a historical motion information candidate from the historical predicted motion vector candidate list and adds it to the predicted motion vector candidate list. a historical motion information candidate deriving section for adding historical motion information candidates, the historical motion information candidate deriving section does not compare motion information with elements of the historical motion vector predictor candidate list, and adds historical motion information candidates from the beginning of the historical motion vector predictor candidate list. The historical motion information candidates are derived by sequential reference and added to the predicted motion vector candidate list.
Further, a video encoding method according to an aspect of the present invention includes a step of updating the history prediction candidate list of adding motion information of the encoded block to the end of the history prediction motion vector candidate list, and A spatial motion information candidate derivation step of deriving spatial motion information candidates from the motion information of adjacent blocks and adding them to a predicted motion vector candidate list; and a temporal motion information candidate deriving step from the motion information of blocks temporally adjacent to the block to be encoded. a step of deriving temporal motion information candidates and adding them to the predicted motion vector candidate list; and a step of deriving historical motion information candidates from the historical predicted motion vector candidate list and adding them to the predicted motion vector candidate list. deriving step, and in the historical motion information candidate deriving step, the motion information is not compared with the elements of the historical motion vector predictor candidate list, and the historical motion vector predictor candidate list is sequentially referred to from the top of the predicted motion vector candidate list. A historical motion information candidate is derived and added to the predicted motion vector candidate list.
Further, a video encoding program according to an aspect of the present invention includes a step of updating the history prediction candidate list of adding motion information of the encoded block to the end of the history prediction motion vector candidate list; A spatial motion information candidate derivation step that derives spatial motion information candidates from the motion information of blocks that are spatially close to each other and adds them to a predicted motion vector candidate list; a temporal motion information candidate deriving step of deriving a motion information candidate and adding it to the predicted motion vector candidate list; and a history motion information candidate deriving from the historical predicted motion vector candidate list and adding it to the predicted motion vector candidate list. a motion information candidate deriving step, wherein in the history motion information candidate deriving step, the motion information is not compared with the elements of the predicted motion vector candidate list; The historical motion information candidates are derived by sequentially referring to the motion vector predictor candidate list from the beginning, and added to the motion vector predictor candidate list.
Further, a video decoding device according to an aspect of the present invention includes a history prediction candidate list updating unit that adds motion information of a decoded block to the end of a history prediction motion vector candidate list, and a block spatially adjacent to the block to be decoded. a spatial motion information candidate derivation unit that derives a spatial motion information candidate from the motion information of the block and adds it to a predicted motion vector candidate list; a temporal motion information candidate deriving unit that adds to the predicted motion vector candidate list; a historical motion information candidate deriving unit that derives a historical motion information candidate from the historical predicted motion vector candidate list and adds it to the predicted motion vector candidate list; The historical motion information candidate deriving unit sequentially refers to the historical motion vector predictor candidate list from the beginning without comparing the motion information with the elements of the predicted motion vector candidate list to determine the historical motion information candidates. The motion vector predictor is derived and added to the predicted motion vector candidate list.
Further, a moving image decoding method according to an aspect of the present invention includes a step of updating a history prediction candidate list of adding motion information of a decoded block to the end of a history prediction motion vector candidate list; a spatial motion information candidate deriving step of deriving a spatial motion information candidate from the motion information of and adding it to a predicted motion vector candidate list; deriving a temporal motion information candidate from the motion information of a block temporally close to the decoding target block; a step of deriving temporal motion information candidates to be added to the predicted motion vector candidate list; a step of deriving historical motion information candidates from the historical predicted motion vector candidate list and adding them to the predicted motion vector candidate list; In the historical motion information candidate derivation step, the historical motion vector candidate list is sequentially referred to from the beginning of the historical motion vector predictor candidate list without comparing the motion information with the elements of the predicted motion vector candidate list. is derived and added to the motion vector predictor candidate list.
Further, a moving image decoding program according to an aspect of the present invention includes a step of updating the history prediction candidate list of adding motion information of the decoded block to the end of the history prediction motion vector candidate list, and a step of updating the history prediction candidate list to add motion information of the decoded block to the end of the history prediction motion vector candidate list; A spatial motion information candidate derivation step of deriving spatial motion information candidates from motion information of adjacent blocks and adding them to a predicted motion vector candidate list; and a temporal motion information candidate deriving step from motion information of blocks temporally adjacent to the block to be decoded. a temporal motion information candidate derivation step of deriving temporal motion information candidates and adding them to the predicted motion vector candidate list, and deriving historical motion information candidates from the historical predicted motion vector candidate list and adding them to the predicted motion vector candidate list. A moving image decoding program for executing the steps, wherein in the step of deriving historical motion information candidates, the motion information is not compared with elements of the predicted motion vector candidate list, and the motion information is not compared with the elements of the predicted motion vector candidate list. The historical motion information candidates are derived from the beginning of the motion vector predictor list and added to the motion vector predictor candidate list.
Further, a data structure according to an aspect of the present invention is that of encoded data used in a computer including a history prediction candidate list update unit, a spatial motion information candidate derivation unit, a temporal motion information candidate derivation unit, and a history motion information candidate derivation unit. The data structure is such that the computer adds the motion information of the encoded block to the end of the history prediction candidate list, and the spatial motion information candidate derivation unit adds the motion information of the encoded block to the end of the history prediction candidate list, and the spatial motion information candidate derivation unit A spatial motion information candidate is derived from the motion information of a block spatially adjacent to the target block, and added to a predicted motion vector candidate list, and the temporal motion information candidate derivation unit derives a spatial motion information candidate from the motion information of a block spatially adjacent to the target block. A temporal motion information candidate is derived from the motion information of and added to the predicted motion vector candidate list, and the historical motion information candidate derivation unit does not compare the motion information with the elements of the predicted motion vector candidate list, and adds the temporal motion information candidate to the predicted motion vector candidate list. The historical motion information candidates are derived from the historical predicted motion vector candidate list by sequentially referring to the historical predicted motion vector candidate list from the beginning.
本発明によれば、高効率な画像符号化・復号処理を低負荷で実現することができる。 According to the present invention, highly efficient image encoding/decoding processing can be realized with low load.
本実施の形態において使用する技術、及び技術用語を定義する。 The technology and technical terms used in this embodiment will be defined.
<ツリーブロック>
実施の形態では、所定の大きさで符号化・復号処理対象画像を均等分割する。この単位をツリーブロックと定義する。図4に示す通り、本実施の形態では、ツリーブロックのサイズを128x128画素と設定するが、ツリーブロックのサイズはこれに限定されるものではなく、任意のサイズを設定してよい。処理対象(符号化処理においては符号化対象、復号処理においては復号対象に対応する。)のツリーブロックは、ラスタスキャン順、すなわち左から右、上から下の順序で切り替わる。各ツリーブロックの内部は、さらに再帰的な分割が可能である。ツリーブロック分割後の、符号化・復号の対象となるブロックを符号化ブロックと定義する。また、ツリーブロック、符号化ブロックを総称してブロックと定義する。適切なブロック分割を行うことにより効率的な符号化が可能となる。ツリーブロックのサイズは、符号化装置と復号装置で予め取り決めた固定値とすることもできるし、符号化装置が決定したツリーブロックのサイズを復号装置に伝送するような構成をとることもできる。
<Tree block>
In the embodiment, an image to be encoded/decoded is equally divided into predetermined sizes. This unit is defined as a tree block. As shown in FIG. 4, in this embodiment, the size of the tree block is set to 128x128 pixels, but the size of the tree block is not limited to this, and may be set to any size. Tree blocks to be processed (corresponding to encoding targets in encoding processing and decoding targets in decoding processing) are switched in raster scan order, that is, from left to right and from top to bottom. The interior of each treeblock can be further recursively divided. A block to be encoded/decoded after tree block division is defined as an encoded block. Furthermore, tree blocks and encoded blocks are collectively defined as blocks. Efficient encoding becomes possible by performing appropriate block division. The size of the tree block may be a fixed value determined in advance by the encoding device and the decoding device, or a configuration may be adopted in which the size of the tree block determined by the encoding device is transmitted to the decoding device.
<予測モード>
処理対象符号化ブロック単位で、処理対象画像の処理済み(符号化処理においては符号化が完了した信号を復号した画像、画像信号、ツリーブロック、ブロック、符号化ブロック等に用い、復号処理においては復号が完了した画像、画像信号、ツリーブロック、ブロック、符号化ブロック等に用いる。)の周囲の画像信号から予測を行うイントラ予測(MODE_INTRA)、及び処理済み画像の画像信号から予測を行うインター予測(MODE_INTER)を切り替える。このイントラ予測(MODE_INTRA)とインター予測(MODE_INTER)を識別するモードを予測モード(PredMode)と定義する。予測モード(PredMode)はイントラ予測(MODE_INTRA)、またはインター予測(MODE_INTER)を値として持つ。
<Prediction mode>
Processed images of the target image are processed in units of encoded blocks (in the encoding process, signals that have been encoded are used as decoded images, image signals, tree blocks, blocks, encoded blocks, etc.; in the decoding process, Intra prediction (MODE_INTRA) that makes predictions from the surrounding image signals of decoded images, image signals, tree blocks, blocks, encoded blocks, etc.), and Inter prediction that makes predictions from the image signals of processed images. Switch (MODE_INTER). A mode for identifying this intra prediction (MODE_INTRA) and inter prediction (MODE_INTER) is defined as a prediction mode (PredMode). The prediction mode (PredMode) has intra prediction (MODE_INTRA) or inter prediction (MODE_INTER) as a value.
<インター予測>
処理済み画像の画像信号から予測を行うインター予測では、複数の処理済み画像を参照ピクチャとして用いることができる。複数の参照ピクチャを管理するため、L0(参照リスト0)とL1(参照リスト1)の2種類の参照リストを定義し、それぞれ参照インデックスを用いて参照ピクチャを特定する。PスライスではL0予測(Pred_L0)が利用可能である。BスライスではL0予測(Pred_L0)、L1予測(Pred_L1)、双予測(Pred_BI)が利用可能である。L0予測(Pred_L0)はL0で管理されている参照ピクチャを参照するインター予測であり、L1予測(Pred_L1)はL1で管理されている参照ピクチャを参照するインター予測である。双予測(Pred_BI)はL0予測とL1予測が共に行われ、L0とL1のそれぞれで管理されている1つずつの参照ピクチャを参照するインター予測である。L0予測、L1予測、双予測を特定する情報を、インター予測モードと定義する。以降の処理において出力に添え字LXが付いている定数、変数に関しては、L0、L1ごとに処理が行われることを前提とする。
<Inter prediction>
In inter prediction in which prediction is performed from an image signal of a processed image, a plurality of processed images can be used as reference pictures. In order to manage a plurality of reference pictures, two types of reference lists, L0 (reference list 0) and L1 (reference list 1), are defined, and reference pictures are specified using each reference index. L0 prediction (Pred_L0) is available for P slices. In the B slice, L0 prediction (Pred_L0), L1 prediction (Pred_L1), and bi-prediction (Pred_BI) can be used. L0 prediction (Pred_L0) is inter prediction that refers to a reference picture managed in L0, and L1 prediction (Pred_L1) is inter prediction that refers to a reference picture managed in L1. Bi-prediction (Pred_BI) is inter prediction in which both L0 prediction and L1 prediction are performed and refers to one reference picture managed in each of L0 and L1. Information specifying L0 prediction, L1 prediction, and bi-prediction is defined as inter prediction mode. In the subsequent processing, it is assumed that constants and variables whose outputs have the subscript LX are processed for each L0 and L1.
<予測動きベクトルモード>
予測動きベクトルモードは、予測動きベクトルを特定するためのインデックス、差分動きベクトル、インター予測モード、参照インデックスを伝送し、処理対象ブロックのインター予測情報を決定するモードである。予測動きベクトルは、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロック、または処理済み画像に属するブロックで処理対象ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロックから導出した予測動きベクトル候補と、予測動きベクトルを特定するためのインデックスから導出する。
<Predicted motion vector mode>
The predicted motion vector mode is a mode in which an index for specifying a predicted motion vector, a differential motion vector, an inter prediction mode, and a reference index are transmitted, and inter prediction information of a block to be processed is determined. The predicted motion vector is a predicted motion vector candidate derived from a processed block adjacent to the target block, or a block belonging to the processed image that is located at the same position as the target block (nearby), and a predicted motion vector Derived from the index to identify the vector.
<マージモード>
マージモードは、差分動きベクトル、参照インデックスを伝送せずに、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロック、または処理済み画像に属するブロックで処理対象ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロックのインター予測情報から、処理対象ブロックのインター予測情報を導出するモードである。
<Merge mode>
Merge mode is a processed block adjacent to the target block, or a block belonging to the processed image located at the same position as the target block or in the vicinity (nearby) of the target block, without transmitting the differential motion vector or reference index. This is a mode in which inter prediction information of the block to be processed is derived from inter prediction information of the block to be processed.
処理対象ブロックに隣接する処理済みブロック、およびその処理済みブロックのインター予測情報を空間マージ候補と定義する。処理済み画像に属するブロックで処理対象ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロック、およびそのブロックのインター予測情報から導出されるインター予測情報を時間マージ候補と定義する。各マージ候補はマージ候補リストに登録され、マージインデックスにより処理対象ブロックの予測で使用するマージ候補を特定する。 A processed block adjacent to the target block and inter prediction information of the processed block are defined as spatial merging candidates. A block belonging to the processed image that is located at the same position as the target block or in its vicinity (nearby), and inter prediction information derived from the inter prediction information of the block are defined as temporal merging candidates. Each merging candidate is registered in a merging candidate list, and a merging candidate to be used in prediction of a block to be processed is specified by a merging index.
<隣接ブロック>
図11は、予測動きベクトルモード、マージモードで、インター予測情報を導出するために参照する参照ブロックを説明する図である。A0,A1,A2,B0,B1,B2,B3は、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロックである。T0は、処理済画像に属するブロックで、処理対象画像の処理対象符号化ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロックである。
<Adjacent block>
FIG. 11 is a diagram illustrating reference blocks that are referred to in order to derive inter prediction information in the motion vector predictor mode and the merge mode. A0, A1, A2, B0, B1, B2, and B3 are processed blocks adjacent to the target block. T0 is a block belonging to the processed image, and is a block located at or near the same position as the encoding block to be processed in the image to be processed.
A1,A2は、処理対象符号化ブロックの左側に位置し、処理対象符号化ブロックに隣接するブロックである。B1,B3は、処理対象符号化ブロックの上側に位置し、処理対象符号化ブロックに隣接するブロックである。A0,B0,B2はそれぞれ、処理対象符号化ブロックの左下、右上、左上に位置するブロックである。 A1 and A2 are blocks located on the left side of the encoding block to be processed and adjacent to the encoding block to be processed. B1 and B3 are blocks located above the encoding block to be processed and adjacent to the encoding block to be processed. A0, B0, and B2 are blocks located at the lower left, upper right, and upper left of the encoding block to be processed, respectively.
予測動きベクトルモード、マージモードにおいて隣接ブロックをどのように扱うかの詳細については後述する。 Details of how adjacent blocks are handled in the motion vector predictor mode and merge mode will be described later.
<アフィン変換動き補償>
アフィン変換動き補償は、符号化ブロックを所定単位のサブブロックに分割し、各サブブロックに対して個別に動きベクトルを設定して動き補償を行うものである。各サブブロックの動きベクトルは、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロック、または処理済み画像に属するブロックで処理対象ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロックのインター予測情報から導出する1つ以上の制御点に基づき導出する。本実施の形態では、サブブロックのサイズを4x4画素とするが、サブブロックのサイズはこれに限定されるものではないし、画素単位で動きベクトルを導出してもよい。
<Affine transformation motion compensation>
In affine transformation motion compensation, a coded block is divided into subblocks of a predetermined unit, and a motion vector is individually set for each subblock to perform motion compensation. The motion vector of each sub-block is derived from the inter prediction information of a processed block adjacent to the target block, or a block belonging to the processed image that is located at the same position as the target block or in the vicinity (nearby). Derived based on two or more control points. In this embodiment, the size of the sub-block is 4x4 pixels, but the size of the sub-block is not limited to this, and the motion vector may be derived on a pixel-by-pixel basis.
図14に、制御点が2つの場合のアフィン変換動き補償の例を示す。この場合、2つの制御点が水平方向成分、垂直方向成分の2つのパラメータを有するため、制御点が2つの場合のアフィン変換を、4パラメータアフィン変換と呼称する。図14のCP1、CP2が制御点である。図15に、制御点が3つの場合のアフィン変換動き補償の例を示す。この場合、3つの制御点が水平方向成分、垂直方向成分の2つのパラメータを有するため、制御点が3つの場合のアフィン変換を、6パラメータアフィン変換と呼称する。図15のCP1、CP2、CP3が制御点である。 FIG. 14 shows an example of affine transformation motion compensation when there are two control points. In this case, since the two control points have two parameters, a horizontal component and a vertical component, the affine transformation when there are two control points is called a four-parameter affine transformation. CP1 and CP2 in FIG. 14 are control points. FIG. 15 shows an example of affine transformation motion compensation when there are three control points. In this case, since the three control points have two parameters, a horizontal component and a vertical component, the affine transformation when there are three control points is called a six-parameter affine transformation. CP1, CP2, and CP3 in FIG. 15 are control points.
アフィン変換動き補償は、予測動きベクトルモードおよびマージモードのいずれのモードにおいても利用可能である。予測動きベクトルモードでアフィン変換動き補償を適用するモードをサブブロック予測動きベクトルモードと定義し、マージモードでアフィン変換動き補償を適用するモードをサブブロックマージモードと定義する。 Affine transform motion compensation can be used in both predicted motion vector mode and merge mode. A mode in which affine transform motion compensation is applied in predicted motion vector mode is defined as sub-block predicted motion vector mode, and a mode in which affine transform motion compensation is applied in merge mode is defined as sub-block merge mode.
<インター予測のシンタックス>
図12、図13を用いて、インター予測に関するシンタックスを説明する。図12のmerge_flagは、処理対象符号化ブロックをマージモードとするか、予測動きベクトルモードとするかを示すフラグである。merge_affine_flagは、マージモードの処理対象符号化ブロックでサブブロックマージモードを適用するか否かを示すフラグである。inter_affine_flagは、予測動きベクトルモードの処理対象符号化ブロックでサブブロック予測動きベクトルモードを適用するか否かを示すフラグである。cu_affine_type_flagは、サブブロック予測動きベクトルモードにおいて、制御点の数を決定するためのフラグである。図13に各シンタックスエレメントの値と、それに対応する予測方法を示す。merge_flag=1,merge_affine_flag=0は、サブブロックマージでないマージモードである、通常マージモードに対応する。merge_flag=1,merge_affine_flag=1は、サブブロックマージモードに対応する。merge_flag=0,inter_affine_flag=0は、サブブロック予測動きベクトルモードでない予測動きベクトルマージである、通常予測動きベクトルモードに対応する。merge_flag=0,inter_affine_flag=1は、サブブロック予測動きベクトルモードに対応する。merge_flag=0,inter_affine_flag=1の場合は、さらにcu_affine_type_flagを伝送し、制御点の数を決定する。
<Syntax of inter prediction>
The syntax regarding inter prediction will be explained using FIGS. 12 and 13. merge_flag in FIG. 12 is a flag indicating whether the encoding block to be processed is set to merge mode or predicted motion vector mode. merge_affine_flag is a flag indicating whether or not sub-block merge mode is applied to the encoded block to be processed in merge mode. inter_affine_flag is a flag indicating whether or not to apply the sub-block motion vector predictor mode to the encoding block to be processed in the motion vector predictor mode. cu_affine_type_flag is a flag for determining the number of control points in sub-block predicted motion vector mode. FIG. 13 shows the values of each syntax element and the corresponding prediction method. merge_flag=1, merge_affine_flag=0 corresponds to normal merge mode, which is a merge mode that is not a subblock merge. merge_flag=1,merge_affine_flag=1 corresponds to subblock merge mode. merge_flag=0, inter_affine_flag=0 corresponds to the normal predicted motion vector mode, which is a predicted motion vector merge that is not a sub-block predicted motion vector mode. merge_flag=0, inter_affine_flag=1 corresponds to sub-block predicted motion vector mode. If merge_flag=0, inter_affine_flag=1, cu_affine_type_flag is further transmitted and the number of control points is determined.
<POC>
POC(Picture Order Count)は符号化されるピクチャに関連付けられる変数とし、ピクチャの出力順序で1ずつ増加する値が設定される。POCの値によって、同じピクチャであるかを判別したり、出力順序でのピクチャ間の前後関係を判別したり、ピクチャ間の距離を導出したりすることができる。例えば、2つのピクチャのPOCが同じ値を持つ場合、同一のピクチャであると判断できる。2つのピクチャのPOCが違う値を持つ場合、POCの値が小さいピクチャのほうが、先に出力されるピクチャであると判断でき、2つのピクチャのPOCの差が時間軸方向でのピクチャ間距離を示す。
<POC>
POC (Picture Order Count) is a variable associated with pictures to be encoded, and is set to a value that increases by 1 in the output order of pictures. Depending on the POC value, it is possible to determine whether the pictures are the same, to determine the context between the pictures in the output order, and to derive the distance between the pictures. For example, if two pictures have the same POC value, it can be determined that they are the same picture. When two pictures have different POC values, it can be determined that the picture with the smaller POC value is the one to be output first, and the difference in POC between the two pictures determines the distance between the pictures in the time axis direction. show.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る画像符号化装置100及び画像復号装置200について説明する。
(First embodiment)
An image encoding device 100 and an image decoding device 200 according to a first embodiment of the present invention will be described.
図1は、第1の実施の形態に係る画像符号化装置100のブロック図である。実施の形態の動画像符号化装置は、画像符号化装置100、ブロック分割部101、インター予測部102、イントラ予測部103、復号画像メモリ104、予測方法決定部105、残差信号生成部106、直交変換・量子化部107、ビット列符号化部108、逆量子化・逆直交変換部109、復号画像信号重畳部110、および符号化情報格納メモリ111を備える。
FIG. 1 is a block diagram of an image encoding device 100 according to the first embodiment. The video encoding device of the embodiment includes an image encoding device 100, a
ブロック分割部101は、入力した画像を再帰的に分割して、符号化ブロックを生成する。ブロック分割部101は、分割対象となるブロックを水平方向と垂直方向にそれぞれ分割する4分割部と、分割対象となるブロックを水平方向または垂直方向のいずれかに分割する2-3分割部を含む。生成した処理対象符号化ブロックの画像信号を、インター予測部102、イントラ予測部103および残差信号生成部106に供給する。また、決定した再帰分割構造を示す情報をビット列符号化部108に供給する。ブロック分割部101の詳細な動作は後述する。
The
インター予測部102は、処理対象符号化ブロックのインター予測を行う。符号化情報格納メモリに格納されているインター予測情報、復号画像メモリ104に格納されている復号済みの画像信号から複数のインター予測情報の候補を導出し、複数の候補の中から適したインター予測モードを選択し、選択されたインター予測モード、及び選択されたインター予測モードに応じた予測画像信号を予測方法決定部105に供給する。インター予測部102の詳細な構成と動作は後述する。
The
イントラ予測部103は、処理対象符号化ブロックのイントラ予測を行う。復号画像メモリ104に格納されている復号済みの画像信号からイントラ予測により予測画像信号を生成し、複数のイントラ予測モードの中から適したイントラ予測モードを選択し、選択されたイントラ予測モード、及び選択されたイントラ予測モードに応じた予測画像信号を予測方法決定部105に供給する。図10にイントラ予測の例を示す。図10(a)は、イントラ予測の予測方向とイントラ予測モード番号の対応を示したものである。例えば、イントラ予測モード50は、垂直方向に画素をコピーすることによりイントラ予測画像を生成する。イントラ予測モード1は、DCモードであり、処理対象ブロックのすべての画素値を参照画素の平均値とするモードである。イントラ予測モード0はPlanarモードであり、垂直方向・水平方向の参照画素から2次元的なイントラ予測画像を作成するモードである。図10(b)は、イントラ予測モード40の場合のイントラ予測画像を生成する例である。処理対象ブロックの各画素に対し、イントラ予測モードの示す方向の参照画素の値をコピーする。イントラ予測モードの参照画素が整数位置でない場合には、周辺の整数位置の参照画素値から補間により参照画素値を決定する。
The
復号画像メモリ104は、復号画像信号重畳部110で生成した復号画像を格納する。復号画像メモリに格納されている復号画像は、インター予測部102、イントラ予測部103に供給する。
The decoded
予測方法決定部105は、各予測に対して、符号化情報及び残差信号の符号量、予測画像信号と処理対象画像信号との間の歪量等を用いて評価することにより、最適な予測モード(インター予測またはイントラ予測)を決定する。インター予測のマージモードの場合は、マージインデックス、サブブロックマージモードか否かを示す情報(サブブロックマージフラグ)の符号化情報をビット列符号化部108に供給し、インター予測の予測動きベクトルモードの場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、L0、L1の参照インデックス、差分動きベクトル、サブブロックモードか否かを示す情報(サブブロック予測動きベクトルフラグ)等の符号化情報をビット列符号化部108に供給する。決定した符号化情報を符号化情報格納メモリ111に供給する。
The prediction
残差信号生成部106は、処理対象の画像信号から予測画像信号を減ずることにより残差信号を生成し、直交変換・量子化部107に供給する。
The residual
直交変換・量子化部107は、残差信号に対して量子化パラメータに応じて直交変換及び量子化を行い直交変換・量子化された残差信号を生成し、ビット列符号化部108と逆量子化・逆直交変換部109に供給する。
The orthogonal transformation/
ビット列符号化部108は、シーケンス、ピクチャ、スライス、符号化ブロック単位の情報に加えて、符号化ブロック毎に予測方法決定部105によって決定された予測方法に応じた符号化情報を符号化する。具体的には、符号化ブロック毎の予測モードPredMode、分割モードPartMode、インター予測(PRED_INTER)の場合、マージモードか否かを判別するフラグ、サブブロックマージフラグ、マージモードの場合はマージインデックス、マージモードでない場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、差分動きベクトルに関する情報、サブブロック予測動きベクトルフラグ等の符号化情報を後述する規定のシンタックス規則に従って符号化し、第1の符号化ビット列を生成する。また、ビット列符号化部108は、直交変換及び量子化された残差信号を規定のシンタックス規則に従ってエントロピー符号化して第2の符号化ビット列を生成する。第1の符号化ビット列と第2の符号化ビット列を規定のシンタックス規則に従って多重化し、ビットストリームを出力する。
The bit
逆量子化・逆直交変換部109は、直交変換・量子化部107から供給された直交変換・量子化された残差信号を逆量子化及び逆直交変換して残差信号を算出し、復号画像信号重畳部110に供給する。
The inverse quantization/inverse
復号画像信号重畳部110は、予測方法決定部105による決定に応じた予測画像信号と逆量子化・逆直交変換部109で逆量子化及び逆直交変換された残差信号を重畳して復号画像を生成し、復号画像メモリ104に格納する。なお、復号画像に対して符号化によるブロック歪等の歪を減少させるフィルタリング処理を施した後、復号画像メモリ104に格納してもよい。
The decoded image
符号化情報格納メモリ111は、予測方法決定部105で決定した、予測モード(インター予測またはイントラ予測)等の符号化情報を格納する。符号化情報格納メモリ111が格納する符号化情報は、インター予測の場合は、決定した動きベクトル、参照リスト、参照インデックスに加え、インター予測のマージモードの場合は、マージインデックス、サブブロックマージモードか否かを示す情報(サブブロックマージフラグ)の符号化情報、インター予測の予測動きベクトルモードの場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、L0、L1の参照インデックス、差分動きベクトル、サブブロックモードか否かを示す情報(サブブロック予測動きベクトルフラグ)、イントラ予測の場合は、決定したイントラ予測モード等である。符号化情報格納メモリ111で管理される履歴候補リストの構築については後述する。
The encoding
図2は図1の動画像符号化装置に対応した本発明の実施の形態に係る動画像復号装置の構成を示すブロックである。実施の形態の動画像復号装置は、ビット列復号部201、ブロック分割部202、インター予測部203、イントラ予測部204、符号化情報格納メモリ205、逆量子化・逆直交変換部206、復号画像信号重畳部207、および復号画像メモリ208を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a video decoding device according to an embodiment of the present invention, which corresponds to the video encoding device of FIG. The video decoding device of the embodiment includes a bit
図2の動画像復号装置の復号処理は、図1の動画像符号化装置の内部に設けられている復号処理に対応するものであるから、図2の符号化情報格納メモリ205、逆量子化・逆直交変換部206、復号画像信号重畳部207、および復号画像メモリ208の各構成は、図1の動画像符号化装置の逆量子化・逆直交変換部109、復号画像信号重畳部110、符号化情報格納メモリ111、および復号画像メモリ104の各構成とそれぞれ対応する機能を有する。
The decoding process of the video decoding device in FIG. 2 corresponds to the decoding process provided inside the video encoding device in FIG. - Each configuration of the inverse
ビット列復号部201に供給されるビットストリームは規定のシンタックスの規則に従って分離する。分離された第1の符号化ビット列を復号し、シーケンス、ピクチャ、スライス、符号化ブロック単位の情報、及び、符号化ブロック単位の符号化情報を得る。具体的には、符号化ブロック単位でインター予測(PRED_INTER)かイントラ予測(PRED_INTRA)かを判別する予測モードPredMode、分割モードPartMode、インター予測(PRED_INTER)の場合、マージモードか否かを判別するフラグ、マージモードの場合はマージインデックス、サブブロックマージフラグ、予測動きベクトルモードである場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、差分動きベクトル、サブブロック予測動きベクトルフラグ等に関する符号化情報を後述する規定のシンタックス規則に従って復号し、符号化情報をインター予測部203またはイントラ予測部204、および符号化情報格納メモリ205に供給する。分離した第2の符号化ビット列を復号して直交変換・量子化された残差信号を算出し、直交変換・量子化された残差信号を逆量子化・逆直交変換部206に供給する。
The bitstream supplied to the
インター予測部203は、処理対象の符号化ブロックの予測モードPredModeがインター予測(PRED_INTER)で予測動きベクトルモードである時に、符号化情報格納メモリ205に記憶されている既に復号された画像信号の符号化情報を用いて、複数の予測動きベクトルの候補を導出して後述する予測動きベクトル候補リストに登録し、予測動きベクトル候補リストに登録された複数の予測動きベクトルの候補の中から、ビット列復号部201で復号され供給される予測動きベクトルインデックスに応じた予測動きベクトルを選択し、ビット列復号部201で復号された差分ベクトルと選択された予測動きベクトルから動きベクトルを算出し、他の符号化情報とともに符号化情報格納メモリ205に格納する。ここで供給・格納する符号化ブロックの符号化情報は、予測モードPredMode、分割モードPartMode、L0予測、及びL1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、L0、L1の参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、L0、L1の動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]等である。ここで、xP、yPはピクチャ内での符号化ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスである。予測モードPredModeがインター予測(MODE_INTER)で、インター予測モードがL0予測(Pred_L0)の場合、L0予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0は1, L1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL1は0である。インター予測モードがL1予測(Pred_L1)の場合、L0予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0は0, L1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL1は1である。インター予測モードが双予測(Pred_BI)の場合、L0予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0、L1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL1は共に1である。さらに、処理対象の符号化ブロックの予測モードPredModeがインター予測(PRED_INTER)でマージモードの時に、マージ候補を導出する。符号化情報格納メモリ205に記憶されている既に復号された符号化ブロックの符号化情報を用いて、複数のマージの候補を導出して後述するマージ候補リストに登録し、マージ候補リストに登録された複数のマージ候補の中からビット列復号部201で復号され供給されるマージインデックスに対応したマージ候補を選択し、選択されたマージ候補のL0予測、及びL1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、L0、L1の参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、L0、L1の動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]等のインター予測情報を符号化情報格納メモリ205に格納する。ここで、xP、yPはピクチャ内での符号化ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスである。インター予測部の詳細な構成と動作は後述する。
When the prediction mode PredMode of the encoding block to be processed is inter prediction (PRED_INTER) and the predicted motion vector mode, the
イントラ予測部204は、処理対象の符号化ブロックの予測モードPredModeがイントラ予測(PRED_INTRA)の時に、イントラ予測を行う。ビット列復号部201で復号された符号化情報にはイントラ予測モードが含まれており、イントラ予測モードに応じて、復号画像メモリ208に格納されている復号済みの画像信号からイントラ予測により予測画像信号を生成し、予測画像信号を復号画像信号重畳部207に供給する。イントラ予測部204は、画像符号化装置100のイントラ予測部103に対応するものであるから、イントラ予測部103と同様の処理を行う。
The
逆量子化・逆直交変換部206は、ビット列復号部201で復号された直交変換・量子化された残差信号に対して逆直交変換及び逆量子化を行い、逆直交変換・逆量子化された残差信号を得る。
The inverse quantization/inverse
復号画像信号重畳部207は、インター予測部203でインター予測された予測画像信号、またはイントラ予測部204でイントラ予測された予測画像信号と、逆量子化・逆直交変換部206により逆直交変換・逆量子化された残差信号とを重畳することにより、復号画像信号を復号し、復号画像メモリ208に格納する。復号画像メモリ208に格納する際には、復号画像に対して符号化によるブロック歪等を減少させるフィルタリング処理を施した後、復号画像メモリ208に格納してもよい。
The decoded image
次に、画像符号化装置100におけるブロック分割部101の動作について説明する。図3は、画像をツリーブロックに分割し、各ツリーブロックをさらに分割する動作を示すフローチャートである。まず、入力された画像を、所定サイズのツリーブロックに分割する(ステップS1001)。各ツリーブロックについては、所定の順序、すなわちラスタスキャン順に走査し(ステップS1002)、処理対象のツリーブロックの内部を分割する(ステップS1003)。
Next, the operation of
図7は、ステップS1003の分割処理の詳細動作を示すフローチャートである。まず、処理対象のブロックを4分割するか否かを判断する(ステップS1101)。 FIG. 7 is a flowchart showing detailed operations of the division process in step S1003. First, it is determined whether or not the block to be processed is divided into four (step S1101).
処理対象ブロックを4分割すると判断した場合は、処理対象ブロックを4分割する(ステップS1102)。処理対象ブロックを分割した各ブロックについて、Zスキャン順、すなわち左上、右上、左下、右下の順に走査する(ステップS1103)。図5は、Zスキャン順の例であり、図6の601は、処理対象ブロックを4分割した例である。図6の601の番号0~3は処理の順番を示したものである。そしてステップS1101で分割した各ブロックについて、図7のフローチャートを再帰的に呼び出す。
If it is determined that the block to be processed is to be divided into four, the block to be processed is divided into four (step S1102). Each block obtained by dividing the block to be processed is scanned in the Z-scan order, that is, in the order of upper left, upper right, lower left, and lower right (step S1103). FIG. 5 is an example of the Z scan order, and 601 in FIG. 6 is an example in which the block to be processed is divided into four.
処理対象ブロックを4分割しないと判断した場合は、2-3分割を行う(ステップS1105)。 If it is determined that the block to be processed is not to be divided into four, it is divided into 2-3 (step S1105).
図8は、ステップS1105の2-3分割処理の詳細動作を示すフローチャートである。まず、処理対象のブロックを2-3分割するか否か、すなわち2分割または3分割の何れかを行うか否かを判断する(ステップS1201)。 FIG. 8 is a flowchart showing the detailed operation of the 2-3 division process in step S1105. First, it is determined whether the block to be processed is to be divided into 2-3 parts, that is, whether to divide it into 2 or 3 (step S1201).
処理対象ブロックを2-3分割すると判断しない場合、すなわち分割しないと判断した場合は、分割を終了し(ステップS1211)、上位階層のブロックに戻る。 If it is not determined that the block to be processed is to be divided into 2-3, that is, if it is determined not to be divided, the division is ended (step S1211) and the process returns to the upper layer block.
処理対象のブロックを2-3分割すると判断した場合は、さらに処理対象ブロックを2分割するか否か(ステップS1202)を判断する。 If it is determined that the block to be processed is to be divided into 2-3, it is further determined whether or not to divide the block to be processed into 2 (step S1202).
処理対象ブロックを2分割すると判断した場合は、処理対象ブロックを垂直方向に分割するか否かを判断し(ステップS1203)、その結果に基づき、処理対象ブロックを垂直方向に分割する(ステップS1204)か、処理対象ブロックを水平方向に分割する(ステップS1205)。ステップS1204の結果、処理対象ブロックは、図602に示す通り、垂直方向2分割に分割され、ステップS1205の結果、処理対象ブロックは、図604に示す通り、水平方向2分割に分割される。 If it is determined that the block to be processed is to be divided into two, it is determined whether or not to divide the block to be processed in the vertical direction (step S1203), and based on the result, the block to be processed is divided in the vertical direction (step S1204). Alternatively, the block to be processed is divided horizontally (step S1205). As a result of step S1204, the block to be processed is divided into two parts in the vertical direction, as shown in FIG. 602, and as a result of step S1205, the block to be processed is divided into two parts in the horizontal direction, as shown in FIG. 604.
ステップS1202において、処理対象のブロックを2分割すると判断しなかった場合、すなわち3分割すると判断した場合は、処理対象ブロックを垂直方向に分割するか否かを判断し(ステップS1206)、その結果に基づき、処理対象ブロックを垂直方向に分割する(ステップS1207)か、処理対象ブロックを水平方向に分割する(ステップS1208)。ステップS1207の結果、処理対象ブロックは、図603に示す通り、垂直方向3分割に分割され、ステップS1208の結果、処理対象ブロックは、図605に示す通り、水平方向3分割に分割される。 In step S1202, if it is not determined that the block to be processed is to be divided into two, that is, if it is determined to be divided into three, it is determined whether or not to divide the block to be processed in the vertical direction (step S1206). Based on this, the block to be processed is divided vertically (step S1207) or the block to be processed is divided horizontally (step S1208). As a result of step S1207, the block to be processed is divided into three parts in the vertical direction, as shown in FIG. 603, and as a result of step S1208, the block to be processed is divided into three parts in the horizontal direction, as shown in FIG. 605.
ステップS1204からステップS1205のいずれかを実行後、処理対象ブロックを分割した各ブロックについて、左から右、上から下の順に走査する(ステップS1209)。図6の602から605の番号0~3は処理の順番を示したものである。分割した各ブロックについて、図8のフローチャートを再帰的に呼び出す。
After executing any of steps S1204 to S1205, each block obtained by dividing the block to be processed is scanned from left to right and from top to bottom (step S1209).
ここで説明した再帰的なブロック分割は、分割する回数、または、処理対象のブロックのサイズ等により、分割要否を制限してもよい。分割要否を制限する情報は、符号化装置と復号化装置の間で予め取り決めを行うことで、情報の伝達を行わない構成で実現してもよいし、符号化装置が分割要否を制限する情報を決定し、符号化ビット列に記録することにより、復号化装置に伝達する構成で実現してもよい。 In the recursive block division described here, the necessity of division may be limited by the number of times of division, the size of the block to be processed, or the like. The information that limits the necessity of division may be realized in a configuration in which no information is transmitted by making a prior agreement between the encoding device and the decoding device, or the encoding device can limit the necessity of division. It may also be realized by a configuration in which the information to be processed is determined and recorded in the encoded bit string to be transmitted to the decoding device.
ここで、あるブロックを分割した場合、分割前のブロックを親ブロックと呼び、分割後の各ブロックを子ブロックと呼ぶ。 Here, when a certain block is divided, the block before division is called a parent block, and each block after division is called a child block.
次に、画像復号装置200におけるブロック分割部202の動作について説明する。ブロック分割部202は、画像符号化装置100のブロック分割部101と同様の処理手順でツリーブロックを分割するものである。ただし、画像符号化装置100のブロック分割部101では、画像認識による最適形状の推定や歪レート最適化等最適化手法を適用し、最適なブロック分割の形状を決定するのに対し、画像復号装置200におけるブロック分割部202は、符号化ビット列に記録されたブロック分割情報を復号することにより、ブロック分割形状を決定する点が異なる。
Next, the operation of
第1の実施の形態のブロック分割に関するシンタックス(符号化ビット列の構文規則)を図9に示す。coding_quadtree()はブロックの4分割処理にかかるシンタックスを表し、multi_type_tree()はブロックの2分割または3分割処理にかかるシンタックスを表す。qt_splitはブロックを4分割するか否かを示すフラグであり、ブロックを4分割する場合は、qt_split=1、4分割しない場合は、qt_split=0とする。4分割する場合(qt_split=1)、4分割した各ブロックについて、再帰的に4分割処理をする(coding_quadtree(0), coding_quadtree(1), coding_quadtree(2), coding_quadtree(3))。4分割しない場合(qt_split=0)は、multi_type_tree()に従い、後続の分割を決定する。mtt_splitは、さらに分割をするか否かを示すフラグである。さらに分割をする場合(mtt_split=1)、垂直方向に分割するか水平方向に分割するかを示すフラグであるmtt_split_verticalと、2分割するか3分割するかを決定するフラグであるmtt_split_binaryを参照する。mtt_split_vertical=1は、垂直方向に分割することを示し、mtt_split_vertical=0は、水平方向に分割することを示す。mtt_split_binary=1は、2分割することを示し、mtt_split_binary=0は3分割することを示す。mtt_split=0となるまで、再帰的にmulti_type_treeを呼び出すことにより、階層的なブロック分割を行う。 FIG. 9 shows the syntax (syntax rules for coded bit strings) regarding block division in the first embodiment. coding_quadtree() represents the syntax for dividing a block into four, and multi_type_tree() represents the syntax for dividing the block into two or three. qt_split is a flag indicating whether or not to divide the block into four. If the block is to be divided into four, qt_split=1, and if not, qt_split=0. When dividing into four (qt_split=1), each block divided into four is recursively processed into four (coding_quadtree(0), coding_quadtree(1), coding_quadtree(2), coding_quadtree(3)). When not dividing into four (qt_split=0), the subsequent division is determined according to multi_type_tree(). mtt_split is a flag indicating whether to further divide. When further dividing (mtt_split=1), refer to mtt_split_vertical, which is a flag indicating whether to divide vertically or horizontally, and mtt_split_binary, which is a flag determining whether to divide into two or three. mtt_split_vertical=1 indicates splitting in the vertical direction, and mtt_split_vertical=0 indicates splitting in the horizontal direction. mtt_split_binary=1 indicates dividing into two, and mtt_split_binary=0 indicates dividing into three. Perform hierarchical block splitting by calling multi_type_tree recursively until mtt_split=0.
<インター予測>
実施の形態に係るインター予測方法は、図1の動画像符号化装置のインター予測部102および図2の動画像復号装置のインター予測部203において実施される。
<Inter prediction>
The inter prediction method according to the embodiment is implemented in the
実施の形態によるインター予測方法について、図面を用いて説明する。インター予測方法は符号化ブロック単位で符号化及び復号の処理の何れでも実施される。 An inter prediction method according to an embodiment will be explained using the drawings. In the inter prediction method, both encoding and decoding processes are performed in units of encoded blocks.
<符号化側のインター予測部102の説明>
図16は図1の動画像符号化装置のインター予測部102の詳細な構成を示す図である。通常予測動きベクトルモード導出部301は複数の通常予測動きベクトル候補を導出して予測動きベクトルを選択し、検出した動きベクトルとの差分ベクトルを算出する。検出されたインター予測モード、参照インデックス、動きベクトル、算出された差分ベクトルが通常予測動きベクトルモードのインター予測情報となる。このインター予測情報がインター予測モード判定部305に供給される。通常予測動きベクトルモード導出部301の詳細な構成と処理については後述する。
<Description of the
FIG. 16 is a diagram showing a detailed configuration of the
通常マージモード導出部302では複数の通常マージ候補を導出して通常マージ候補を選択し、通常マージモードのインター予測情報を得る。このインター予測情報がインター予測モード判定部305に供給される。通常マージモード導出部302の詳細な構成と処理については後述する。
The normal merging
サブブロック予測動きベクトルモード導出部303では複数のサブブロック予測動きベクトル候補を導出してサブブロック予測動きベクトルを選択し、検出した動きベクトルとの差分ベクトルを算出する。検出されたインター予測モード、参照インデックス、動きベクトル、算出された差分ベクトルが通常予測動きベクトルモードのインター予測情報となる。このインター予測情報がインター予測モード判定部305に供給される。サブブロック予測動きベクトルモード導出部303の詳細な構成と処理については後述する。
The sub-block predicted motion vector
サブブロックマージモード導出部304では複数のサブブロックマージ候補を導出してサブブロックマージ候補を選択し、サブブロックマージモードのインター予測情報を得る。このインター予測情報がインター予測モード判定部305に供給される。サブブロックマージモード導出部304の詳細な構成と処理については後述する。
The subblock merging
インター予測モード判定部305では通常予測動きベクトルモード導出部301、通常マージモード導出部302、サブブロック予測動きベクトルモード導出部303、サブブロックマージモード導出部304から供給されるインター予測情報に基づいて、インター予測モードを判定する。インター予測モード判定部の305から判定結果に応じたインター予測情報が動き補償予測部306に供給される。
The inter prediction
動き補償予測部306では判定されたインター予測情報に基づいて、復号画像メモリ104に格納されている参照画像信号に対してインター予測を行う。詳細な構成と処理については後述する。
The motion
<復号側のインター予測部203の説明>
図22は図2の動画像復号装置のインター予測部203の詳細な構成を示す図である。
<Description of the
FIG. 22 is a diagram showing a detailed configuration of the
通常予測動きベクトルモード導出部401は複数の通常予測動きベクトル候補を導出して予測動きベクトルを選択し、検出した動きベクトルとの差分ベクトルを算出する。検出されたインター予測モード、参照インデックス、動きベクトル、差分ベクトルが通常予測動きベクトルモードのインター予測情報となる。このインター予測情報がスイッチ408を経由して動き補償予測部406に供給される。通常予測動きベクトルモード導出部401の詳細な構成と処理については後述する。
The normal predicted motion vector
通常マージモード導出部402では複数の通常マージ候補を導出して通常マージ候補を選択し、通常マージモードのインター予測情報を得る。このインター予測情報がスイッチ408を経由して動き補償予測部406に供給される。通常マージモード導出部402の詳細な構成と処理については後述する。
The normal merging
サブブロック予測動きベクトルモード導出部403では複数のサブブロック予測動きベクトル候補を導出してサブブロック予測動きベクトルを選択し、検出した動きベクトルとの差分ベクトルを算出する。検出されたインター予測モード、参照インデックス、動きベクトル、算出された差分ベクトルが通常予測動きベクトルモードのインター予測情報となる。このインター予測情報がスイッチ408を経由して動き補償予測部406に供給される。サブブロック予測動きベクトルモード導出部403の詳細な構成と処理については後述する。
The sub-block predicted motion vector
サブブロックマージモード導出部404では複数のサブブロックマージ候補を導出してサブブロックマージ候補を選択し、サブブロックマージモードのインター予測情報を得る。このインター予測情報がスイッチ408を経由して動き補償予測部406に供給される。サブブロックマージモード導出部404の詳細な構成と処理については後述する。
The subblock merging
動き補償予測部406では判定されたインター予測情報に基づいて、復号画像メモリ208に格納されている参照画像信号に対してインター予測を行う。詳細な構成と処理については符号化側と同様である。
The motion
<通常予測動きベクトルモード導出部(通常AMVP)>
図17の通常予測動きベクトルモード導出部301は、空間予測動きベクトル候補導出部321、時間予測動きベクトル候補導出部322、履歴予測動きベクトル候補導出部323、予測動きベクトル候補補充部325、通常動きベクトル検出部326、予測動きベクトル候補選択部327、動きベクトル減算部328を含む。
<Normal predicted motion vector mode derivation unit (normal AMVP)>
The normal predicted motion vector
図23の通常予測動きベクトルモード導出部401は、空間予測動きベクトル候補導出部421、時間予測動きベクトル候補導出部422、履歴予測動きベクトル候補導出部423、予測動きベクトル候補補充部425、予測動きベクトル候補選択部426、動きベクトル加算部427を含む。
The normal predicted motion vector
符号化側の通常予測動きベクトルモード導出部301および復号側の通常予測動きベクトルモード導出部401の処理手順について、それぞれ図19、図25のフローチャートを用いて説明する。図19は符号化側の通常動きベクトルモード導出部301による通常予測動きベクトルモード導出処理手順を示すフローチャートであり、図25は復号側の通常動きベクトルモード導出部401による通常予測動きベクトルモード導出処理手順を示すフローチャートである。
The processing procedures of the normal predicted motion vector
<通常予測動きベクトルモード導出部(通常AMVP):符号化側の説明>
図19を参照して符号化側の通常予測動きベクトルモード導出処理手順を説明する。図19の処理手順の説明において、明細書の動きベクトルという用語と、図19の通常動きベクトルという用語は対応するものとする。
まず、通常動きベクトル検出部326でインター予測モードおよび参照インデックス毎に通常動きベクトルを検出する(図19のステップS100)。
<Normal predicted motion vector mode derivation unit (normal AMVP): Description of encoding side>
The normal predicted motion vector mode derivation processing procedure on the encoding side will be described with reference to FIG. In the description of the processing procedure in FIG. 19, the term "motion vector" in the specification and the term "normal motion vector" in FIG. 19 are assumed to correspond.
First, the normal motion
続いて、空間予測動きベクトル候補導出部321、時間予測動きベクトル候補導出部322、履歴予測動きベクトル候補導出部323、予測動きベクトル候補補充部325、予測動きベクトル候補選択部327、動きベクトル減算部328で、通常予測動きベクトルモードのインター予測で用いる動きベクトルの差分動きベクトルをL0、L1毎にそれぞれ算出する(図19のステップS101~S106)。具体的には処理対象ブロックの予測モードPredModeがインター予測(MODE_INTER)で、インター予測モードがL0予測(Pred_L0)の場合、L0の予測動きベクトル候補リストmvpListL0を算出して、予測動きベクトルmvpL0を選択し、L0の動きベクトルmvL0の差分動きベクトルmvdL0を算出する。処理対象ブロックのインター予測モードがL1予測(Pred_L1)の場合、L1の予測動きベクトル候補リストmvpListL1を算出して、予測動きベクトルmvpL1を選択し、L1の動きベクトルmvL1の差分動きベクトルmvdL1を算出する。処理対象ブロックのインター予測モードが双予測(Pred_BI)の場合、L0予測とL1予測が共に行われ、L0の予測動きベクトル候補リストmvpListL0を算出して、L0の予測動きベクトルmvpL0を選択し、L0の動きベクトルmvL0の差分動きベクトルmvdL0を算出するとともに、L1の予測動きベクトル候補リストmvpListL1を算出して、L1の予測動きベクトルmvpL1を算出し、L1の動きベクトルmvL1の差分動きベクトルmvdL1をそれぞれ算出する。
Subsequently, a spatial predicted motion vector
L0、L1それぞれについて、差分動きベクトル算出処理を行うが、L0、L1ともに共通の処理となる。したがって、以下の説明においてはL0、L1を共通のLXとして表す。L0の差分動きベクトルを算出する処理ではXが0であり、L1の差分動きベクトルを算出する処理ではXが1である。また、LXの差分動きベクトルを算出する処理中に、LXではなく、もう一方のリストの情報を参照する場合、もう一方のリストをLYとして表す。 Although differential motion vector calculation processing is performed for each of L0 and L1, the processing is common to both L0 and L1. Therefore, in the following description, L0 and L1 will be expressed as a common LX. In the process of calculating the differential motion vector of L0, X is 0, and in the process of calculating the differential motion vector of L1, X is 1. Furthermore, when referring to information in another list instead of LX during the process of calculating the differential motion vector of LX, the other list is expressed as LY.
LXの動きベクトルmvLXを使用する場合(図19のステップS102:YES)、LXの予測動きベクトルの候補を算出してLXの予測動きベクトル候補リストmvpListLXを構築する(図19のステップS103)。通常予測動きベクトルモード導出部301の中の空間予測動きベクトル候補導出部321、時間予測動きベクトル候補導出部322、履歴予測動きベクトル候補導出部323、予測動きベクトル候補補充部325で複数の予測動きベクトルの候補を導出して予測動きベクトル候補リストmvpListLXを構築する。図19のステップS103の詳細な処理手順については図20のフローチャートを用いて後述する。
When using the LX motion vector mvLX (step S102 in FIG. 19: YES), candidates for the LX motion vector predictor are calculated and an LX motion vector predictor candidate list mvpListLX is constructed (step S103 in FIG. 19). The spatial predicted motion vector
続いて、予測動きベクトル候補選択部327により、LXの予測動きベクトル候補リストmvpListLXからLXの予測動きベクトルmvpLXを選択する(図19のステップS104)。動きベクトルmvLXと予測動きベクトル候補リストmvpListLXの中に格納された各予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]との差分であるそれぞれの差分動きベクトルを算出する。それら差分動きベクトルを符号化したときの符号量を予測動きベクトル候補リストmvpListLXの要素ごとに算出する。そして、予測動きベクトル候補リストmvpListLXに登録された各要素の中で、予測動きベクトルの候補毎の符号量が最小となる予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]を予測動きベクトルmvpLXとして選択し、そのインデックスiを取得する。予測動きベクトル候補リストmvpListLXの中で最小の発生符号量となる予測動きベクトルの候補が複数存在する場合には、予測動きベクトル候補リストmvpListLXの中のインデックスiが小さい番号で表される予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]を最適予測動きベクトルmvpLXとして選択し、そのインデックスiを取得する。
Subsequently, the motion vector predictor
続いて、動きベクトル減算部328で、LXの動きベクトルmvLXから選択されたLXの予測動きベクトルmvpLXを減算し、
mvdLX = mvLX - mvpLX
としてLXの差分動きベクトルmvdLXを算出する(図19のステップS105)。
Next, the motion
mvdLX = mvLX - mvpLX
Then, a differential motion vector mvdLX of LX is calculated (step S105 in FIG. 19).
<通常予測動きベクトルモード導出部(通常AMVP):復号側の説明>
次に、図25を参照して復号側の通常予測動きベクトルモード処理手順を説明する。復号側では、空間予測動きベクトル候補導出部421、時間予測動きベクトル候補導出部422、履歴予測動きベクトル候補導出部423、予測動きベクトル候補補充部425で、通常予測動きベクトルモードのインター予測で用いる動きベクトルをL0,L1毎にそれぞれ算出する(図25のステップS201~S206)。具体的には処理対象ブロックの予測モードPredModeがインター予測(MODE_INTER)で、処理対象ブロックのインター予測モードがL0予測(Pred_L0)の場合、L0の予測動きベクトル候補リストmvpListL0を算出して、予測動きベクトルmvpL0を選択し、L0の動きベクトルmvL0を算出する。処理対象ブロックのインター予測モードがL1予測(Pred_L1)の場合、L1の予測動きベクトル候補リストmvpListL1を算出して、予測動きベクトルmvpL1を選択し、L1の動きベクトルmvL1を算出する。処理対象ブロックのインター予測モードが双予測(Pred_BI)の場合、L0予測とL1予測が共に行われ、L0の予測動きベクトル候補リストmvpListL0を算出して、L0の予測動きベクトルmvpL0を選択し、L0の動きベクトルmvL0を算出するとともに、L1の予測動きベクトル候補リストmvpListL1を算出して、L1の予測動きベクトルmvpL1を算出し、L1の動きベクトルmvL1をそれぞれ算出する。
<Normal predicted motion vector mode derivation unit (normal AMVP): Description of decoding side>
Next, the normal predicted motion vector mode processing procedure on the decoding side will be described with reference to FIG. On the decoding side, a spatial predicted motion vector
符号化側と同様に、復号側でもL0、L1それぞれについて、動きベクトル算出処理を行うが、L0、L1ともに共通の処理となる。したがって、以下の説明においてはL0、L1を共通のLXとして表す。LXは処理対象の符号化ブロックのインター予測に用いるインター予測モードを表す。L0の動きベクトルを算出する処理ではXが0であり、L1の動きベクトルを算出する処理ではXが1である。また、LXの動きベクトルを算出する処理中に、算出対象のLXと同じ参照リストではなく、もう一方の参照リストの情報を参照する場合、もう一方の参照リストをLYとして表す。 Similar to the encoding side, motion vector calculation processing is performed for each of L0 and L1 on the decoding side, but the processing is common for both L0 and L1. Therefore, in the following description, L0 and L1 will be expressed as a common LX. LX represents an inter prediction mode used for inter prediction of the encoded block to be processed. In the process of calculating the motion vector of L0, X is 0, and in the process of calculating the motion vector of L1, X is 1. Further, during the process of calculating the motion vector of LX, when referring to information in another reference list instead of the same reference list as the LX to be calculated, the other reference list is expressed as LY.
LXの動きベクトルmvLXを使用する場合(図25のステップS202:YES)、LXの予測動きベクトルの候補を算出してLXの予測動きベクトル候補リストmvpListLXを構築する(図25のステップS203)。通常予測動きベクトルモード導出部401の中の空間予測動きベクトル候補導出部421、時間予測動きベクトル候補導出部422、履歴予測動きベクトル候補導出部423、予測動きベクトル候補補充部425で複数の予測動きベクトルの候補を算出し、予測動きベクトル候補リストmvpListLXを構築する。図25のステップS203の詳細な処理手順については図20のフローチャートを用いて後述する。
When using the LX motion vector mvLX (step S202 in FIG. 25: YES), candidates for the LX motion vector predictor are calculated and an LX motion vector predictor candidate list mvpListLX is constructed (step S203 in FIG. 25). A spatial predicted motion vector
続いて、予測動きベクトル候補選択部426で予測動きベクトル候補リストmvpListLXからビット列復号部201にて復号されて供給される予測動きベクトルのインデックスmvpIdxLXに対応する予測動きベクトルの候補mvpListLX[mvpIdxLX]を選択された予測動きベクトルmvpLXとして取り出す(図25のステップS204)。
Next, the motion vector predictor
続いて、動きベクトル加算部427でビット列復号部201にて復号されて供給されるLXの差分動きベクトルmvdLXとLXの予測動きベクトルmvpLXを加算し、
mvLX = mvpLX + mvdLX
としてLXの動きベクトルmvLXを算出する(図25のステップS205)。
Next, the motion
mvLX = mvpLX + mvdLX
The motion vector mvLX of LX is calculated as (step S205 in FIG. 25).
<通常予測動きベクトルモード導出部(通常AMVP):動きベクトルの予測方法>
図20は本発明の実施の形態に係る動画像符号化装置の通常予測動きベクトルモード導出部301及び動画像復号装置の通常予測動きベクトルモード導出部401とで共通する機能を有する通常予測動きベクトルモード導出処理の処理手順を表すフローチャートである。
<Normal predicted motion vector mode derivation unit (normal AMVP): Motion vector prediction method>
FIG. 20 shows a normal predicted motion vector having a function common to the normal predicted motion vector
通常予測動きベクトルモード導出部301及び通常予測動きベクトルモード導出部401では、予測動きベクトル候補リストmvpListLXを備えている。予測動きベクトル候補リストmvpListLXはリスト構造を成し、予測動きベクトル候補リスト内部の所在を示す予測動きベクトルインデックスと、インデックスに対応する予測動きベクトル候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。予測動きベクトルインデックスの数字は0から開始され、予測動きベクトル候補リストmvpListLXの記憶領域に、予測動きベクトル候補が格納される。本実施の形態においては、予測動きベクトル候補リストmvpListLXは少なくとも2個の予測動きベクトル候補(インター予測情報)を登録することができるものとする。さらに、予測動きベクトル候補リストmvpListLXに登録されている予測動きベクトル候補数を示す変数numCurrMvpCandに0を設定する。
The normal predicted motion vector
空間予測動きベクトル候補導出部321及び421は、左側に隣接するブロックからの予測動きベクトルの候補を導出する。この処理では、左側に隣接するブロック(A0またはA1)の予測動きベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLXA、及び動きベクトルmvLXA、参照インデックスrefIdxAを導出し、mvLXAを予測動きベクトル候補リストmvpListLXに追加する(図20のステップS301)。なお、L0のときXは0、L1のときXは1とする(以下同様)。続いて、空間予測動きベクトル候補導出部321及び421は、上側に隣接するブロック(B0,B1またはB2)からの予測動きベクトルの候補を導出する。この処理では、上側に隣接するブロックの予測動きベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLXB、及び動きベクトルmvLXB、参照インデックスrefIdxBを導出し、mvLXAとmvLXBが等しくなければ、mvLXBを予測動きベクトル候補リストmvpListLXに追加する(図20のステップS302)。図20のステップS301とS302の処理は参照する隣接ブロックの位置と数が異なる点以外は共通であり、符号化ブロックの予測動きベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLXN、及び動きベクトルmvLXN、参照インデックスrefIdxN(NはAまたはB、以下同様)を導出する。
The spatial predictive motion vector
続いて、時間予測動きベクトル候補導出部322及び422は、現在の処理対象ピクチャとは時間が異なるピクチャにおける符号化ブロックからの予測動きベクトルの候補を導出する。この処理では、異なる時間のピクチャにおける符号化ブロックの予測動きベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLXCol、及び動きベクトルmvLXCol、参照インデックスrefIdxCol、参照リストlistColを導出し、mvLXColを予測動きベクトル候補リストmvpListLXに追加する(図20のステップS303)。このステップS303の導出処理手順を後ほど詳細に説明する。
Subsequently, the temporal motion vector predictor
なお、シーケンス(SPS)、ピクチャ(PPS)またはスライスの単位で時間予測動きベクトル候補導出部322及び422の処理を省略することができるものとする。
Note that the processing of the temporal motion vector predictor
続いて、履歴予測動きベクトル候補導出部323及び423は履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている履歴予測動きベクトル候補を予測動きベクトル候補リストmvpListLXに追加する。(図20のステップS304)。このステップS304の登録処理手順については図41のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
Subsequently, the historical predicted motion vector
続いて予測動きベクトル候補補充部325及び425は予測動きベクトル候補リストmvpListLXを満たすまで(0,0)等、所定の値の動きベクトルを追加する(図20のS305)。
Subsequently, the motion vector predictor
<通常マージモード導出部(通常マージ)>
図18の通常マージモード導出部302は、空間マージ候補導出部341、時間マージ候補導出部342、平均マージ候補導出部344、履歴マージ候補導出部345、マージ候補補充部346、マージ候補選択部347を含む。
<Normal merge mode derivation part (normal merge)>
The normal merge
図24の通常マージモード導出部402は、空間マージ候補導出部441、時間マージ候補導出部442、平均マージ候補導出部444、履歴マージ候補導出部445、マージ候補補充部446、マージ候補選択部447を含む。
The normal merge
図21は本発明の実施の形態に係る動画像符号化装置の通常マージモード導出部302及び動画像復号装置の通常マージモード導出部402とで共通する機能を有する通常マージモード導出処理の手順を説明するフローチャートである。
FIG. 21 shows the procedure of a normal merge mode deriving process that has a common function in the normal merge
以下、諸過程を順を追って説明する。なお、以下の説明においては特に断りのない限りスライスタイプslice_typeがBスライスの場合について説明するが、Pスライスの場合にも適用できる。ただし、スライスタイプslice_typeがPスライスの場合、インター予測モードとしてL0予測(Pred_L0)だけがあり、L1予測(Pred_L1)、双予測(Pred_BI)がないので、L1に纏わる処理を省略することができる。 The various processes will be explained step by step below. Note that in the following description, unless otherwise specified, the case where the slice type slice_type is a B slice will be described, but it can also be applied to a case where the slice type is a P slice. However, if the slice type slice_type is P slice, there is only L0 prediction (Pred_L0) as an inter prediction mode, and there is no L1 prediction (Pred_L1) or bi-prediction (Pred_BI), so the processing related to L1 can be omitted.
通常マージモード導出部302及び通常マージモード導出部402では、マージ候補リストmergeCandListを備えている。マージ候補リストmergeCandListはリスト構造を成し、マージ候補リスト内部の所在を示すマージインデックスと、インデックスに対応するマージ候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。マージインデックスの数字は0から開始され、マージ候補リストmergeCandListの記憶領域に、マージ候補が格納される。以降の処理では、マージ候補リストmergeCandListに登録されたマージインデックスiのマージ候補は、mergeCandList[i]で表すこととする。本実施の形態においては、マージ候補リストmergeCandListは少なくとも6個のマージ候補(インター予測情報)を登録することができるものとする。さらに、マージ候補リストmergeCandListに登録されているマージ候補数を示す変数numCurrMergeCandに0を設定する。
The normal merge
空間マージ候補導出部341及び空間マージ候補導出部441では、動画像符号化装置の符号化情報格納メモリ111または動画像復号装置の符号化情報格納メモリ205に格納されている符号化情報から、処理対象ブロックの左側と上側に隣接するブロックからの空間マージ候補A,Bを導出して、導出された空間マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録する(図21のステップS401)。ここで、空間マージ候補A,Bまたは時間マージ候補Colのいずれかを示すNを定義する。ブロックNのインター予測情報が空間マージ候補Nとして利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN、空間マージ候補NのL0の参照インデックスrefIdxL0N及びL1の参照インデックスrefIdxL1N、L0予測が行われるか否かを示すL0予測フラグpredFlagL0NおよびL1予測が行われるか否かを示すL1予測フラグpredFlagL1N、L0の動きベクトルmvL0N、L1の動きベクトルmvL1Nを導出する。ただし、本実施の形態においては処理対象となる符号化ブロックを含むブロックに含まれる他の符号化ブロックを参照せずに、マージ候補を導出するので、処理対象の符号化ブロックを含むブロックに含まれる空間マージ候補は導出しない。
The spatial merging
続いて、時間マージ候補導出部342及び時間マージ候補導出部442では、異なる時間のピクチャからの時間マージ候補を導出して、導出された時間マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録する(図21のステップS402)。時間マージ候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagCol、時間マージ候補のL0予測が行われるか否かを示すL0予測フラグpredFlagL0ColおよびL1予測が行われるか否かを示すL1予測フラグpredFlagL1Col、及びL0の動きベクトルmvL0Col、L1の動きベクトルmvL1Colを導出する。ステップS402の詳細な処理手順については後ほど図56を参照して詳細に説明する。
Next, the temporal merging
なお、シーケンス(SPS)、ピクチャ(PPS)またはスライスの単位で時間マージ候補導出部342及び時間マージ候補導出部442の処理を省略することができるものとする。
Note that the processing of the temporal merging
続いて、履歴マージ候補導出部345及び履歴マージ候補導出部445では、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている履歴予測動きベクトル候補をマージ候補リストmergeCandListに追加する(図21のステップS403)。ステップS403の詳細な処理手順については図62のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
Subsequently, the history merge
続いて、平均マージ候補導出部344及び平均マージ候補導出部444では、マージ候補リストmergeCandListから平均マージ候補を導出して、導出された平均マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録する(図21のステップS404)。ステップS404の詳細な処理手順については図41のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。
Subsequently, the average merge
続いて、マージ候補補充部346及びマージ候補補充部446では、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numCurrMergeCandが、最大マージ候補数MaxNumMergeCandより小さい場合、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numCurrMergeCandが最大マージ候補数MaxNumMergeCandを上限として追加マージ候補を導出して、マージ候補リストmergeCandListに登録する(図21のステップS405)。最大マージ候補数MaxNumMergeCandを上限として、Pスライスでは、異なる参照インデックスで動きベクトルが(0,0)の値を持つ予測モードがL0予測(Pred_L0)のマージ候補を追加する。Bスライスでは、異なる参照インデックスで動きベクトルが(0,0)の値を持つ予測モードが双予測(Pred_BI)のマージ候補を追加する。
Next, in the merge
続いて、マージ候補選択部347及びマージ候補選択部447では、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補からマージ候補を選択する。符号化側のマージ候補選択部347では、符号量とひずみ量を算出することによりマージ候補を選択し、選択されたマージ候補を示すマージインデックス、マージ候補のインター予測情報を動き補償予測部306に供給する。一方、復号側のマージ候補選択部447では、復号されたマージインデックスに基づいて、マージ候補を選択し、選択されたマージ候補を動き補償予測部406に供給する。
Subsequently, the merge
通常マージモード導出部302及び通常マージモード導出部402は、ある符号化ブロックのサイズ(幅と高さの積)が32未満の場合、その符号化ブロックの親ブロックにおいてマージ候補が導出される。そして、全ての子ブロックでは、親ブロックにおいて導出されたマージ候補を用いる。ただし、親ブロックのサイズが32以上で、かつ画面内に収まっている場合に限る。
When the size (product of width and height) of a certain encoding block is less than 32, the normal merging
<サブブロック予測動きベクトルモード導出>
サブブロック予測動きベクトルモード導出について説明する。
<Derivation of sub-block predicted motion vector mode>
Derivation of sub-block predicted motion vector mode will be explained.
図26は、本実施の形態の符号化装置におけるサブブロック予測動きベクトルモード導出部303のブロック図である。
FIG. 26 is a block diagram of the sub-block predicted motion vector
まず、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部361において、アフィン継承予測動きベクトル候補を導出する。アフィン継承予測動きベクトル候補導出の詳細については後述する。
First, the affine inheritance predicted motion vector
続いて、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362において、アフィン構築予測動きベクトル候補を導出する。アフィン構築予測動きベクトル候補導出の詳細については後述する。
Subsequently, the affine constructed predicted motion vector
続いて、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部363において、アフィン同一予測動きベクトル候補を導出する。アフィン同一予測動きベクトル候補導出の詳細については後述する。
Subsequently, the affine identically predicted motion vector
サブブロック動きベクトル検出部366は、サブブロック予測動きベクトルモードに適するサブブロック動きベクトルを検出し、検出したベクトルをサブブロック予測動きベクトル候補選択部367、差分演算部368に供給する。
The sub-block motion
サブブロック予測動きベクトル候補選択部367は、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部361、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部363において導出されたサブブロック予測動きベクトル候補の中から、サブブロック動きベクトル検出部366から供給された動きベクトルに基づいて、サブブロック予測動きベクトル候補を選択し、選択されたサブブロック予測動きベクトル候補に関する情報をインター予測モード判定部305、差分演算部368に供給する。
The sub-block predicted motion vector
差分演算部368は、サブブロック動きベクトル検出部366から供給された動きベクトルベクトルから、サブブロック予測動きベクトル候補選択部367で選択されたサブブロック予測動きベクトルを減算した差分予測動きベクトルを、インター予測モード判定部305に供給する。
The
図27は、本実施の形態の復号装置におけるサブブロック予測動きベクトルモード導出部403のブロック図である。
FIG. 27 is a block diagram of sub-block predicted motion vector
まず、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部461において、アフィン継承予測動きベクトル候補を導出する。アフィン継承予測動きベクトル候補導出部461の処理は本実施の形態の符号化装置におけるアフィン継承予測動きベクトル候補導出部361の処理と同一である。
First, the affine inheritance predicted motion vector
続いて、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部462において、アフィン構築予測動きベクトル候補を導出する。アフィン構築予測動きベクトル候補導出部462の処理は本実施の形態の符号化装置におけるアフィン構築予測動きベクトル候補導出部362の処理と同一である。
Subsequently, the affine constructed predicted motion vector
続いて、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部463において、アフィン同一予測動きベクトル候補を導出する。アフィン同一予測動きベクトル候補導出部463の処理は本実施の形態の符号化装置におけるアフィン同一予測動きベクトル候補導出部363の処理と同一である。
Subsequently, the affine identically predicted motion vector
サブブロック予測動きベクトル候補選択部466は、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部461、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部462、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部463において導出されたサブブロック予測動きベクトル候補の中から、符号化装置から伝送され復号される予測動きベクトルインデックスに基づいて、サブブロック予測動きベクトル候補を選択し、選択されたサブブロック予測動きベクトル候補に関する情報を動き補償予測部406、加算演算部467に供給する。
The sub-block predicted motion vector
加算演算部467は、サブブロック予測動きベクトル候補選択部466で選択されたサブブロック予測動きベクトルに、符号化装置から伝送され復号される差分動きベクトルを加算して生成した動きベクトルを動き補償予測部406に供給する。
The
<アフィン継承予測動きベクトル候補導出>
アフィン継承予測動きベクトル候補導出部361について説明する。アフィン継承予測動きベクトル候補導出部461についてもアフィン継承予測動きベクトル候補導出部361と同様である。
<Derivation of affine inheritance predicted motion vector candidates>
The affine inheritance predicted motion vector
アフィン継承予測動きベクトル候補は、制御点の動きベクトル情報を継承する。 The affine inheritance predicted motion vector candidate inherits the motion vector information of the control point.
図30は、アフィン継承予測動きベクトル候補導出を説明する図である。 FIG. 30 is a diagram illustrating derivation of affine inheritance predicted motion vector candidates.
アフィン継承予測動きベクトル候補は、空間的に隣接する符号化済・復号済ブロックの有する制御点の動きベクトルを探索することで得られる。 Affine inheritance predicted motion vector candidates are obtained by searching motion vectors of control points of spatially adjacent encoded and decoded blocks.
具体的には、処理対象のブロックの左側に隣接するブロック(A0,A1)と、処理対象のブロックの上側に隣接するブロック(B0,B1,B2)から、それぞれ最大1つのアフィンモードを探索し、アフィン継承予測動きベクトルとする。 Specifically, a maximum of one affine mode is searched for each of the blocks (A0, A1) adjacent to the left side of the block to be processed and the blocks (B0, B1, B2) adjacent to the upper side of the block to be processed. , is an affine inheritance predicted motion vector.
図34は、アフィン継承予測動きベクトル候補導出のフローチャートである。 FIG. 34 is a flowchart of deriving affine inheritance predicted motion vector candidates.
まず、処理対象のブロックの左側に隣接するブロック(A0,A1)を左グループとし(ステップS3101)、A0を含むブロックがアフィン変換動き補償を用いたブロック(アフィンモード)であるか否かを判断する(ステップS3102)。A0がアフィンモードである場合(ステップS3102:YES)、A0が使用したアフィンモードを取得し(ステップS3103)、上側に隣接するブロックの処理に移る。A0がアフィンモードでない場合(ステップS3102:NO)、アフィン継承予測動きベクトル候補導出の対象をA0->A1とし、A1を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。 First, blocks (A0, A1) adjacent to the left side of the block to be processed are set as a left group (step S3101), and it is determined whether the block including A0 is a block using affine transformation motion compensation (affine mode). (Step S3102). If A0 is in the affine mode (step S3102: YES), the affine mode used by A0 is acquired (step S3103), and the process moves to the upper adjacent block. If A0 is not in affine mode (step S3102: NO), the target for deriving affine inheritance predicted motion vector candidates is set to A0->A1, and an attempt is made to obtain affine mode from the block including A1.
続いて、処理対象のブロックの上側に隣接するブロック(B0,B1,B2)を上グループとし(ステップS3104)、B0を含むブロックがアフィンモードであるか否かを判断する(ステップS3105)。B0がアフィンモードである場合(ステップS3105:YES)、B0が使用したアフィンモードを取得し(ステップS3106)、処理を終了する。B0がアフィンモードでない場合(ステップS3105:NO)、アフィン継承予測動きベクトル候補導出の対象をB0->B1とし、B1を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。さらに、B1がアフィンモードでない場合(ステップS3105:NO)、アフィン継承予測動きベクトル候補導出の対象をB1->B2とし、B2を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。 Next, blocks (B0, B1, B2) adjacent to the upper side of the block to be processed are set as an upper group (step S3104), and it is determined whether the block including B0 is in affine mode (step S3105). If B0 is in the affine mode (step S3105: YES), the affine mode used by B0 is acquired (step S3106), and the process ends. If B0 is not in affine mode (step S3105: NO), the target for deriving affine inheritance predicted motion vector candidates is set to B0->B1, and an attempt is made to obtain affine mode from the block including B1. Furthermore, if B1 is not in affine mode (step S3105: NO), the target for deriving affine inheritance predicted motion vector candidates is set as B1->B2, and an attempt is made to obtain affine mode from the block including B2.
このように、左側ブロックと上側ブロックにグループを分けて、左側ブロックについては、左下から左上のブロックの順にアフィンモードを探索し、左側ブロックについては、右上から左上のブロックの順にアフィンモードを探索することで、可能な限り異なる2つのアフィンモードを取得することができ、アフィン予測動きベクトルのいずれかが差分動きベクトルの小さくなるアフィン予測動きベクトル候補を導出することができる。 In this way, the groups are divided into the left block and the upper block, and for the left block, the affine mode is searched in order from the lower left block to the upper left block, and for the left block, the affine mode is searched in order from the upper right block to the upper left block. By doing so, it is possible to obtain two affine modes that are as different as possible, and it is possible to derive an affine predicted motion vector candidate in which one of the affine predicted motion vectors has a smaller differential motion vector.
<アフィン構築予測動きベクトル候補導出>
アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362について説明する。アフィン構築予測動きベクトル候補導出部462についてもアフィン構築予測動きベクトル候補導出部362と同様である。
<Derivation of affine construction predicted motion vector candidates>
The affine construction predicted motion vector
アフィン構築予測動きベクトル候補は、空間的に隣接するブロックの動き情報から制御点の動きベクトル情報を構築する。 The affine constructed predicted motion vector candidate constructs motion vector information of a control point from motion information of spatially adjacent blocks.
図31は、アフィン構築予測動きベクトル候補導出を説明する図である。 FIG. 31 is a diagram illustrating derivation of affine construction predicted motion vector candidates.
アフィン構築予測動きベクトル候補は、空間的に隣接する符号化済・復号済ブロックの有する動きベクトルを組み合わせて新たなアフィンモードを構築することで得られる。 An affine construction predicted motion vector candidate is obtained by combining motion vectors of spatially adjacent encoded and decoded blocks to construct a new affine mode.
具体的には、処理対象のブロックの左上側に隣接するブロック(B2,B3,A2)から左上制御点CP0の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックの右上側に隣接するブロック(B1,B0)から右上制御点CP1の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックの左下側に隣接するブロック(A1,A0)から左下制御点CP2の動きベクトルを導出する。 Specifically, the motion vector of the upper left control point CP0 is derived from the blocks (B2, B3, A2) adjacent to the upper left side of the block to be processed, and the motion vector of the upper left control point CP0 is derived from the blocks (B1, B0) adjacent to the upper right side of the block to be processed. ), the motion vector of the upper right control point CP1 is derived, and the motion vector of the lower left control point CP2 is derived from the block (A1, A0) adjacent to the lower left side of the block to be processed.
図35は、アフィン構築予測動きベクトル候補導出のフローチャートである。 FIG. 35 is a flowchart of deriving affine construction predicted motion vector candidates.
まず、左上制御点CP0、右上制御点CP1、左下制御点CP2を導出する(ステップS3201)。左上制御点CP0は、処理対象のブロックと同一の参照画像をもつ参照ブロックを、B2、B3、A2参照ブロックの優先順で探索することで算出される。右上制御点CP1は、処理対象のブロックと同一の参照画像をもつ参照ブロックを、B1、B0参照ブロックの優先順で探索することで算出される。左下制御点CP2は、処理対象のブロックと同一の参照画像をもつ参照ブロックを、A1、A0参照ブロックの優先順で探索することで算出される。 First, the upper left control point CP0, the upper right control point CP1, and the lower left control point CP2 are derived (step S3201). The upper left control point CP0 is calculated by searching for a reference block having the same reference image as the block to be processed in the priority order of B2, B3, and A2 reference blocks. The upper right control point CP1 is calculated by searching for a reference block having the same reference image as the block to be processed in priority order of B1 and B0 reference blocks. The lower left control point CP2 is calculated by searching for a reference block having the same reference image as the block to be processed in priority order of A1 and A0 reference blocks.
アフィン構築予測動きベクトルとして、制御点3本モードを選択する場合(ステップS3202:YES)、3つの制御点(CP0,CP1,CP2)がすべて導出されたか否かを判断する(ステップS3203)。3つの制御点(CP0,CP1,CP2)がすべて導出された場合(ステップS3203:YES)、3つの制御点(CP0,CP1,CP2)を用いたアフィンモデルをアフィン構築予測動きベクトルとする(ステップS3204)。制御点3本モードを選択せず、制御点2本モードを選択した場合(ステップS3202:NO)、2つの制御点(CP0,CP1)がすべて導出されたか否かを判断する(ステップS3205)。2つの制御点(CP0,CP1)がすべて導出された場合(ステップS3205:YES)、2つの制御点(CP0,CP1)を用いたアフィンモデルをアフィン構築予測動きベクトルとする(ステップS3206)。 When selecting the three control point mode as the affine construction predicted motion vector (step S3202: YES), it is determined whether all three control points (CP0, CP1, CP2) have been derived (step S3203). If all three control points (CP0, CP1, CP2) have been derived (step S3203: YES), an affine model using the three control points (CP0, CP1, CP2) is set as an affine constructed predicted motion vector (step S3204). If the three control point mode is not selected but the two control point mode is selected (step S3202: NO), it is determined whether all two control points (CP0, CP1) have been derived (step S3205). If all the two control points (CP0, CP1) have been derived (step S3205: YES), the affine model using the two control points (CP0, CP1) is set as the affine constructed predicted motion vector (step S3206).
<アフィン同一予測動きベクトル候補導出>
アフィン同一予測動きベクトル候補導出部363について説明する。アフィン同一予測動きベクトル候補導出部463についてもアフィン同一予測動きベクトル候補導出部363と同様である。
<Derivation of affine identical predicted motion vector candidates>
The affine identically predicted motion vector
アフィン同一予測動きベクトル候補は、各制御点で同一の動きベクトルを導出することで得られる。 Affine identical predicted motion vector candidates are obtained by deriving the same motion vector at each control point.
具体的には、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362・462と同様に、各制御点情報を導出し、すべての制御点をCP0~CP2のいずれかで同一に設定することで得られる。また、通常予測動きベクトルモードと同様に導出した時間動きベクトルをすべての制御点に設定することでも得られる。
Specifically, similar to the affine construction predicted motion vector
<サブブロックマージモード導出>
サブブロックマージモード導出について説明する。
<Sub-block merge mode derivation>
Derivation of sub-block merge mode will be explained.
図28は、本実施の形態の符号化装置におけるサブブロックマージモード導出部304のブロック図である。サブブロックマージモード導出部304は、サブブロックマージ候補リストsubblockMergeCandListを備えている。これは、通常マージモード導出部302におけるマージ候補リストmergeCandListと同様にリスト構造を成し、サブブロックマージ候補リスト内部の所在を示すマージインデックスと、インデックスに対応するサブブロックマージ候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。本実施の形態においては、サブブロックマージ候補リストsubblockMergeCandListは少なくとも5個のマージ候補(インター予測情報)を登録することができるものとする。ただし、各マージ候補は、さらにサブブロック単位の動きベクトル情報を持つか、あるいは制御点の動きベクトル情報を持つ。
FIG. 28 is a block diagram of subblock merge
まず、サブブロック時間マージ候補導出部381において、サブブロック時間マージ候補を導出する。サブブロック時間マージ候補導出の詳細については後述する。
First, the sub-block time merging
続いて、アフィン継承マージ候補導出部382において、アフィン継承マージ候補を導出する。アフィン継承マージ候補導出の詳細については後述する。
Subsequently, the affine inheritance merge
続いて、アフィン構築マージ候補導出部383において、アフィン構築マージ候補を導出する。アフィン構築マージ候補導出の詳細については後述する。
Subsequently, the affine construction merge
続いて、アフィン固定マージ候補導出部385において、アフィン固定マージ候補を導出する。アフィン固定マージ候補導出の詳細については後述する。
Subsequently, the affine fixed merge
サブブロックマージ候補選択部386は、サブブロック時間マージ候補導出部381、アフィン継承マージ候補導出部382、アフィン構築マージ候補導出部383、アフィン固定マージ候補導出部385において導出されたサブブロックマージ候補の中から、サブブロックマージ候補を選択し、選択されたサブブロックマージ候補に関する情報をインター予測モード判定部305に供給する。
The sub-block merging
図29は、本実施の形態の復号装置におけるサブブロックマージモード導出部404のブロック図である。サブブロックマージモード導出部404は、サブブロックマージ候補リストsubblockMergeCandListを備えている。これは、サブブロックマージモード導出部304と同じものである。
FIG. 29 is a block diagram of sub-block merge
まず、サブブロック時間マージ候補導出部481において、サブブロック時間マージ候補を導出する。サブブロック時間マージ候補導出部481の処理はサブブロック時間マージ候補導出部381の処理と同一である。
First, the sub-block time merging
続いて、アフィン継承マージ候補導出部482において、アフィン継承マージ候補を導出する。アフィン継承マージ候補導出部482の処理はアフィン継承マージ候補導出部382の処理と同一である。
Subsequently, the affine inheritance merge
続いて、アフィン構築マージ候補導出部483において、アフィン構築マージ候補を導出する。アフィン構築マージ候補導出部483の処理はアフィン構築マージ候補導出部383の処理と同一である。
Subsequently, the affine construction merge
続いて、アフィン固定マージ候補導出部485において、アフィン固定マージ候補を導出する。アフィン固定マージ候補導出部485の処理はアフィン固定マージ候補導出部485の処理と同一である。
Subsequently, the affine fixed merge
サブブロックマージ候補選択部486は、サブブロック時間マージ候補導出部481、アフィン継承マージ候補導出部482、アフィン構築マージ候補導出部483、アフィン固定マージ候補導出部485において導出されたサブブロックマージ候補の中から、符号化装置から伝送され復号されるインデックスに基づいて、サブブロックマージ候補を選択し、選択されたサブブロックマージ候補に関する情報を動き補償予測部406に供給する。
The sub-block merging
サブブロックマージモード導出部304及びサブブロックマージモード導出部404は、ある符号化ブロックのサイズ(幅と高さの積)が32未満の場合、その符号化ブロックの親ブロックにおいてサブブロックマージ候補が導出される。そして、全ての子ブロックでは、親ブロックにおいて導出されたサブブロックマージ候補を用いる。ただし、親ブロックのサイズが32以上で、かつ画面内に収まっている場合に限る。
Sub-block merging
<サブブロック時間マージ候補導出>
サブブロック時間マージ候補導出部381の動作については後述する。
<Derivation of sub-block time merging candidates>
The operation of the sub-block time merging
<アフィン継承マージ候補導出>
アフィン継承マージ候補導出部382について説明する。アフィン継承マージ候補導出部482についてもアフィン継承マージ候補導出部382と同様である。
<Affine inheritance merge candidate derivation>
The affine inheritance merge
アフィン継承マージ候補は、空間的に隣接するブロックの有するアフィンモデルから制御点のアフィンモデルを継承する。 An affine inheritance merge candidate inherits an affine model of a control point from an affine model of a spatially adjacent block.
図32は、アフィン継承マージ候補導出を説明する図である。アフィンマージ継承マージモード候補の導出は、アフィン継承予測動きベクトルの導出と同様に、空間的に隣接する符号化済・復号済ブロックの有する制御点の動きベクトルを探索することで得られる。 FIG. 32 is a diagram illustrating derivation of affine inheritance merge candidates. Similar to the derivation of affine inheritance predicted motion vectors, affine merging inheritance merge mode candidates can be derived by searching for motion vectors of control points of spatially adjacent encoded and decoded blocks.
具体的には、処理対象のブロックの左側に隣接するブロック(A0,A1)と、処理対象のブロックの上側に隣接するブロック(B0,B1,B2)から、それぞれ最大1つのアフィンモードを探索し、アフィンマージモードに使用する。 Specifically, a maximum of one affine mode is searched for each of the blocks (A0, A1) adjacent to the left side of the block to be processed and the blocks (B0, B1, B2) adjacent to the upper side of the block to be processed. , used for affine merge mode.
図36は、アフィン継承マージ候補導出のフローチャートである。 FIG. 36 is a flowchart of deriving affine inheritance merge candidates.
まず、処理対象のブロックの左側に隣接するブロック(A0,A1)を左グループとし(ステップS3301)、A0を含むブロックがアフィンモードであるか否かを判断する(ステップS3302)。A0がアフィンモードである場合(ステップS3102:YES)、A0が使用したアフィンモデルを取得し(ステップS3303)、上側に隣接するブロックの処理に移る。A0がアフィンモードでない場合(ステップS3302:NO)、アフィン継承マージ候補導出の対象をA0->A1とし、A1を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。 First, blocks (A0, A1) adjacent to the left side of the block to be processed are set as a left group (step S3301), and it is determined whether the block including A0 is in affine mode (step S3302). If A0 is in affine mode (step S3102: YES), the affine model used by A0 is acquired (step S3303), and the process moves to the upper adjacent block. If A0 is not in affine mode (step S3302: NO), the target for deriving affine inheritance merge candidates is set to A0->A1, and an attempt is made to obtain affine mode from the block containing A1.
続いて、処理対象のブロックの上側に隣接するブロック(B0,B1,B2)を上グループとし(ステップS3304)、B0を含むブロックがアフィンモードであるか否かを判断する(ステップS3305)。B0がアフィンモードである場合(ステップS3305:YES)、B0が使用したアフィンモデルを取得し(ステップS3306)、処理を終了する。B0がアフィンモードでない場合(ステップS3305:NO)、アフィン継承マージ候補導出の対象をB0->B1とし、B1を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。さらに、B1がアフィンモードでない場合(ステップS3305:NO)、アフィン継承マージ候補導出の対象をB1->B2とし、B2を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。 Next, blocks (B0, B1, B2) adjacent to the upper side of the block to be processed are set as an upper group (step S3304), and it is determined whether the block including B0 is in affine mode (step S3305). If B0 is in affine mode (step S3305: YES), the affine model used by B0 is acquired (step S3306), and the process ends. If B0 is not in affine mode (step S3305: NO), the target for deriving affine inheritance merge candidates is set to B0->B1, and an attempt is made to obtain affine mode from the block including B1. Further, if B1 is not in affine mode (step S3305: NO), the target for deriving affine inheritance merge candidates is set as B1->B2, and an attempt is made to obtain affine mode from the block including B2.
<アフィン構築マージ候補導出>
アフィン構築マージ候補導出部383について説明する。アフィン構築マージ候補導出部483についてもアフィン構築マージ候補導出部383と同様である。
<Derivation of affine construction merge candidates>
The affine construction merge
図33は、アフィン構築マージ候補導出を説明する図である。アフィン構築マージ候補は、空間的に隣接するブロックの有する動き情報及び時間符号化ブロックから制御点のアフィンモデルを構築する。 FIG. 33 is a diagram illustrating derivation of affine construction merge candidates. The affine construction merge candidate constructs an affine model of a control point from motion information of spatially adjacent blocks and temporally encoded blocks.
具体的には、処理対象のブロックの左上側に隣接するブロック(B2,B3,A2)から左上制御点CP0の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックの右上側に隣接するブロック(B1,B0)から右上制御点CP1の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックの左下側に隣接するブロック(A1,A0)から左下制御点CP2の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックとの右下側に隣接する符号化ブロック(T0)から右下制御点CP3の動きベクトルを導出する。 Specifically, the motion vector of the upper left control point CP0 is derived from the blocks (B2, B3, A2) adjacent to the upper left side of the block to be processed, and the motion vector of the upper left control point CP0 is derived from the blocks (B1, B0) adjacent to the upper right side of the block to be processed. ), derive the motion vector of the upper right control point CP1 from the block (A1, A0) adjacent to the lower left side of the block to be processed, and derive the motion vector of the lower left control point CP2 from the block (A1, A0) adjacent to the lower left side of the block to be processed. The motion vector of the lower right control point CP3 is derived from the encoded block (T0) adjacent to .
図37は、アフィン構築マージ候補導出のフローチャートである。 FIG. 37 is a flowchart of deriving affine construction merge candidates.
まず、左上制御点CP0、右上制御点CP1、左下制御点CP2、右下制御点CP3を導出する(ステップS3401)。左上制御点CP0は、動き情報を有するブロックを、B2、B3、A2ブロックの優先順で探索することで算出される。右上制御点CP1は、動き情報を有するブロックを、B1、B0ブロックの優先順で探索することで算出される。左下制御点CP2は、動き情報を有するブロックを、A1、A0ブロックの優先順で探索することで算出される。右下制御点CP3は、時間ブロックの動き情報を探索することで算出される。 First, the upper left control point CP0, the upper right control point CP1, the lower left control point CP2, and the lower right control point CP3 are derived (step S3401). The upper left control point CP0 is calculated by searching for blocks having motion information in the priority order of B2, B3, and A2 blocks. The upper right control point CP1 is calculated by searching for blocks having motion information in the priority order of B1 and B0 blocks. The lower left control point CP2 is calculated by searching for blocks having motion information in priority order of A1 and A0 blocks. The lower right control point CP3 is calculated by searching the motion information of the time block.
続いて、導出されたCP0、CP1、CP2により3本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3402)、構築可能である場合(ステップS3402:YES)、CP0、CP1、CP2による3本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3403)。 Next, it is determined whether an affine model with three control points can be constructed using the derived CP0, CP1, and CP2 (step S3402), and if it is possible to construct an affine model with three control points (step S3402: YES), CP0, CP1 , CP2 is set as an affine merge candidate (step S3403).
続いて、導出されたCP0、CP1、CP3により3本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3404)、構築可能である場合(ステップS3404:YES)、CP0、CP1、CP3による3本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3405)。 Next, it is determined whether an affine model with three control points can be constructed using the derived CP0, CP1, and CP3 (step S3404), and if it is possible to construct an affine model (step S3404: YES), CP0, CP1 , CP3 is set as an affine merge candidate (step S3405).
続いて、導出されたCP0、CP2、CP3により3本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3406)、構築可能である場合(ステップS3406:YES)、CP0、CP2、CP3による3本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3407)。 Next, it is determined whether an affine model with three control points can be constructed using the derived CP0, CP2, and CP3 (step S3406), and if it is possible to construct an affine model with three control points (step S3406: YES), CP0, CP2 , CP3 is set as an affine merge candidate (step S3407).
続いて、導出されたCP1、CP2、CP3により3本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3408)、構築可能である場合(ステップS3408:YES)、CP1、CP2、CP3による3本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3409)。 Next, it is determined whether an affine model with three control points can be constructed using the derived CP1, CP2, and CP3 (step S3408), and if it is possible to construct an affine model with three control points (step S3408: YES), CP1, CP2 , CP3 is set as an affine merge candidate (step S3409).
続いて、導出されたCP0、CP1により2本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3410)、構築可能である場合(ステップS3410:YES)、CP0、CP1による2本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3411)。 Next, it is determined whether or not it is possible to construct an affine model with two control points using the derived CP0 and CP1 (step S3410), and if it is possible to construct an affine model with two control points (step S3410: YES), the two control points are This control point affine model is set as an affine merge candidate (step S3411).
続いて、導出されたCP0、CP2により2本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3412)、構築可能である場合(ステップS3412:YES)、CP0、CP2による2本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3413)。 Next, it is determined whether it is possible to construct an affine model with two control points using the derived CP0 and CP2 (step S3412), and if it is possible to construct an affine model with two control points (step S3412: YES), the two control points are This control point affine model is set as an affine merge candidate (step S3413).
ここで、アフィンモデルを構築可能であるか否かは、少なくとも、すべての制御点の参照画像が同一である(アフィン変換可能)ことを条件とする。 また、CP0,CP1,CP2による3本制御点アフィンモデル、CP0,CP1による2本制御点アフィンモデル以外のアフィンモデルは、3本制御アフィンモデルについては、CP0,CP1,CP2による3本制御点アフィンモデルに、2本制御アフィンモデルについては、CP0,CP1による2本制御点アフィンモデルに変換する。 Here, whether or not it is possible to construct an affine model is determined at least on the condition that the reference images of all control points are the same (affine transformation is possible). In addition, affine models other than the 3-control point affine model with CP0, CP1, and CP2 and the 2-control point affine model with CP0, CP1 are the 3-control point affine model with CP0, CP1, and CP2. A two-control affine model is converted into a two-control point affine model using CP0 and CP1.
<アフィン固定マージ候補導出>
アフィン固定マージ候補導出部385について説明する。アフィン固定マージ候補導出部485についてもアフィン固定マージ候補導出部385と同様である。
<Derivation of affine fixed merge candidates>
The affine fixed merge
アフィン固定マージ候補は、固定された動き情報で制御点の動き情報を固定する。 An affine fixed merge candidate fixes the motion information of a control point using fixed motion information.
具体的には、各制御点の動きベクトルを(0,0)に固定する。 Specifically, the motion vector of each control point is fixed to (0, 0).
<時間予測動きベクトル導出>
時間予測動きベクトルの説明に先行して、ピクチャの時間的な前後関係について図49を参照して説明する。図49(a)は、処理対象の符号化ブロックと、処理対象ピクチャとは時間的に異なる符号化済みのピクチャの関係を示す。処理対象ピクチャの符号化において参照する、特定の符号化済みのピクチャをColPicと定義する。ColPicはシンタックスにより特定される。
<Derivation of temporally predicted motion vector>
Prior to explaining the temporally predicted motion vector, the temporal context of pictures will be explained with reference to FIG. 49. FIG. 49A shows the relationship between a coded block to be processed and a coded picture that is temporally different from the picture to be processed. A specific encoded picture referred to in encoding the processing target picture is defined as ColPic. ColPic is specified by syntax.
また、図49(b)は、ColPicにおいて、処理対象の符号化ブロックと同一位置、およびその近傍に存在する、符号化済みの符号化ブロックを示す。ただし、図49(b)に示したT0およびT1の符号化ブロックは模式的なものであり、実際の位置や大きさはこの限りでない。いま、処理対象の符号化ブロックについて、位置を(xCb, yCb)、幅をcbWidth、高さをcbHeightとする。そして、
xColBr = xCb + cbWidth
yColBr = yCb + cbHeight
を算出する。位置((xColBr >> 3) << 3, (yColBr >> 3) << 3)を含むColPic上の符号化ブロックがT0となる。また、
xColCtr = xCb + (cbWidth >> 1)
yColCtr = yCb + (cbHeight >> 1)
を算出する。位置((xColCtr >> 3) << 3, (yColCtr >> 3) << 3)を含むColPic上の符号化ブロックがT1となる。
Moreover, FIG. 49(b) shows coded blocks existing at the same position as the processing target coded block and in the vicinity thereof in ColPic. However, the encoded blocks T0 and T1 shown in FIG. 49(b) are schematic, and the actual positions and sizes are not limited to these. Now, let us say that the position of the encoded block to be processed is (xCb, yCb), the width is cbWidth, and the height is cbHeight. and,
xColBr = xCb + cbWidth
yColBr = yCb + cbHeight
Calculate. The coded block on ColPic that includes the position ((xColBr >> 3) << 3, (yColBr >> 3) << 3) is T0. Also,
xColCtr = xCb + (cbWidth >> 1)
yColCtr = yCb + (cbHeight >> 1)
Calculate. The coded block on ColPic that includes the position ((xColCtr >> 3) << 3, (yColCtr >> 3) << 3) is T1.
上記したピクチャの時間的な前後関係の説明は、符号化時のものであるが、復号時も同様となる。つまり、復号時は、上記の説明における符号化を復号と置き換えて、同様に説明される。 The above description of the temporal context of pictures is for encoding, but the same applies for decoding. In other words, decoding will be explained in the same manner by replacing encoding in the above description with decoding.
図17の通常予測動きベクトルモード導出部301における時間予測動きベクトル候補導出部322の動作について、図50を参照して説明する。
The operation of the temporally predicted motion vector
まず、ColPicを導出する(ステップS4201)。ColPicの導出について、図51を参照して説明する。 First, ColPic is derived (step S4201). The derivation of ColPic will be explained with reference to FIG. 51.
スライスタイプslice_typeがBスライスで、フラグcollocated_from_l0_flagが0の場合(ステップS4211:YES、ステップS4212:YES)、異なる時間のピクチャColPicは、参照リストL1の参照インデックスが0のピクチャRefPicList1[0]となる(ステップS4213)。そうでない場合、すなわちスライスタイプslice_typeがBスライスで前述のフラグcollocated_from_l0_flagが1の場合(ステップS4211:YES、ステップS4212:NO)、またはスライスタイプslice_typeがPスライスの場合(ステップS4211:NO、ステップS4214:YES)、異なる時間のピクチャColPicは、参照リストL0の参照インデックスが0のピクチャRefPicList0[0]となる(ステップS4215)。slice_typeがPスライスでない場合(ステップS4214:NO)、処理を終了する。 If the slice type slice_type is B slice and the flag collocated_from_l0_flag is 0 (step S4211: YES, step S4212: YES), the picture ColPic at a different time becomes the picture RefPicList1[0] with the reference index of 0 in the reference list L1 ( Step S4213). Otherwise, if the slice type slice_type is a B slice and the aforementioned flag collocated_from_l0_flag is 1 (step S4211: YES, step S4212: NO), or if the slice type slice_type is a P slice (step S4211: NO, step S4214: YES), the picture ColPic at a different time becomes the picture RefPicList0[0] whose reference index in the reference list L0 is 0 (step S4215). If slice_type is not a P slice (step S4214: NO), the process ends.
再び、図50を参照する。ColPicを導出したら、符号化ブロックcolCbを導出し、符号化情報を取得する(ステップS4202)。この処理について、図52を参照して説明する。 Refer to FIG. 50 again. After deriving ColPic, a coded block colCb is derived and coded information is obtained (step S4202). This process will be explained with reference to FIG. 52.
まず、異なる時間のピクチャColPic内で、符号化対象の符号化ブロックと同一位置の右下位置を含む符号化ブロックを、異なる時間の符号化ブロックcolCbとする(ステップS4221)。この符号化ブロックの例を、図49の符号化ブロックT0に示す。 First, in the picture ColPic of a different time, a coded block containing the same lower right position as the coded block to be coded is set as a coded block colCb of a different time (step S4221). An example of this encoded block is shown as encoded block T0 in FIG. 49.
次に、異なる時間の符号化ブロックcolCbの符号化情報を取得する(ステップS4222)。異なる時間の符号化ブロックcolCbのPredModeが利用できないか、異なる時間の符号化ブロックcolCbの予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)である場合(ステップS4223:NO、ステップS4224:YES)、異なる時間のピクチャColPic内で処理対象の符号化ブロックと同一位置の中央右下位置を含む符号化ブロックを異なる時間の符号化ブロックcolCbとする(ステップS4225)。この符号化ブロックの例を、図49の符号化ブロックT1に示す。 Next, the encoding information of the encoded block colCb at a different time is acquired (step S4222). If the PredMode of the coded block colCb at a different time is not available or the prediction mode PredMode of the coded block colCb at a different time is intra prediction (MODE_INTRA) (step S4223: NO, step S4224: YES), the picture at a different time is The coded block containing the center lower right position at the same position as the coded block to be processed in ColPic is set as the coded block colCb at a different time (step S4225). An example of this encoded block is shown in encoded block T1 in FIG. 49.
再び、図50を参照する。次に、参照リストごとに、インター予測情報を導出する(ステップS4203、S4204)。ここでは、符号化ブロックcolCbについて、参照リストごとの動きベクトルmvLXColと符号化情報が有効か否かを示すフラグavailableFlagLXColを導出する。LXは参照リストを示し、参照リスト0の導出ではLXはL0となり、参照リスト1の導出ではLXはL1となる。インター予測情報の導出について、図53を参照して説明する。
Refer to FIG. 50 again. Next, inter prediction information is derived for each reference list (steps S4203 and S4204). Here, for the coded block colCb, a motion vector mvLXCol for each reference list and a flag availableFlagLXCol indicating whether or not the coding information is valid are derived. LX indicates a reference list; in the derivation of
異なる時間の符号化ブロックcolCbが利用できない場合(ステップS4231:NO)、または予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)の場合(ステップS4232:NO)、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に0とし(ステップS4233)、動きベクトルmvLXColを(0,0)として(ステップS4234)、処理を終了する。 If the coded block colCb at a different time is not available (step S4231: NO), or if the prediction mode PredMode is intra prediction (MODE_INTRA) (step S4232: NO), both the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are set to 0 (step S4233). , the motion vector mvLXCol is set to (0, 0) (step S4234), and the process ends.
符号化ブロックcolCbが利用でき(ステップS4231:YES)、予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)でない場合(ステップS4232:YES)、以下の手順でmvCol、refIdxColおよびavailableFlagColを算出する。 If the encoded block colCb is available (step S4231: YES) and the prediction mode PredMode is not intra prediction (MODE_INTRA) (step S4232: YES), mvCol, refIdxCol, and availableFlagCol are calculated by the following procedure.
符号化ブロックcolCbのL0予測が利用されているか否かを示すフラグPredFlagL0[xPCol][yPCol]が0の場合(ステップS4235:YES)、符号化ブロックcolCbの予測モードはPred_L1であるので、動きベクトルmvColが符号化ブロックcolCbのL1の動きベクトルであるMvL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4236)、参照インデックスrefIdxColがL1の参照インデックスRefIdxL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4237)、参照リストlistColがL1に設定される(ステップS4238)。ここで、xPCol、yPColは異なる時間のピクチャColPic内での符号化ブロックcolCbの左上の画素の位置を示すインデックスである。 If the flag PredFlagL0[xPCol][yPCol] indicating whether L0 prediction is used for coding block colCb is 0 (step S4235: YES), the prediction mode of coding block colCb is Pred_L1, so the motion vector mvCol is set to the same value as MvL1[xPCol][yPCol], which is the L1 motion vector of coded block colCb (step S4236), and reference index refIdxCol is set to the same value as L1 reference index RefIdxL1[xPCol][yPCol]. is set (step S4237), and the reference list listCol is set to L1 (step S4238). Here, xPCol and yPCol are indices indicating the position of the upper left pixel of the coded block colCb in the picture ColPic at different times.
一方、符号化ブロックcolCbのL0予測フラグPredFlagL0[xPCol][yPCol]が0でない場合(ステップS4235:NO)、符号化ブロックcolCbのL1予測フラグPredFlagL1[xPCol][yPCol]が0か否かを判定する。符号化ブロックcolCbのL1予測フラグPredFlagL1[xPCol][yPCol]が0の場合(ステップS4239:YES)、動きベクトルmvColが符号化ブロックcolCbのL0の動きベクトルであるMvL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4240)、参照インデックスrefIdxColがL0の参照インデックスRefIdxL0[xPCol][yPCol] と同じ値に設定され(ステップS4241)、参照リストlistColがL0に設定される(ステップS4242)。 On the other hand, if the L0 prediction flag PredFlagL0[xPCol][yPCol] of the coding block colCb is not 0 (step S4235: NO), it is determined whether the L1 prediction flag PredFlagL1[xPCol][yPCol] of the coding block colCb is 0. do. If the L1 prediction flag PredFlagL1[xPCol][yPCol] of the coding block colCb is 0 (step S4239: YES), the motion vector mvCol is the same as the L0 motion vector MvL0[xPCol][yPCol] of the coding block colCb. The reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxL0[xPCol][yPCol] of L0 (step S4241), and the reference list listCol is set to L0 (step S4242).
符号化ブロックcolCbのL0予測フラグPredFlagL0[xPCol][yPCol]と符号化ブロックcolCbのL1予測フラグPredFlagL1[xPCol][yPCol]が共に0でない場合(ステップS4235:NO、かつS4239:NO)、符号化ブロックcolCbのインター予測モードは双予測(Pred_BI)であるので、L0、L1の2つの動きベクトルから、一方を選択する(ステップS4243)。 If both the L0 prediction flag PredFlagL0[xPCol][yPCol] of the encoding block colCb and the L1 prediction flag PredFlagL1[xPCol][yPCol] of the encoding block colCb are not 0 (step S4235: NO and S4239: NO), encoding Since the inter prediction mode of block colCb is bi-prediction (Pred_BI), one of the two motion vectors L0 and L1 is selected (step S4243).
図54は、符号化ブロックcolCbのインター予測モードが双予測(Pred_BI)のときの符号化ブロックのインター予測情報の導出処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 54 is a flowchart showing a procedure for deriving inter prediction information of a coding block when the inter prediction mode of the coding block colCb is bi-prediction (Pred_BI).
まず、すべての参照リストに登録されているすべてのピクチャのPOCが現在の処理対象ピクチャのPOCより小さいか否かを判定し(ステップS4251)、符号化ブロックcolCbのすべての参照リストであるL0及びL1に登録されているすべてのピクチャのPOCが現在の処理対象ピクチャのPOCより小さい場合で(ステップS4251:YES)、LXがL0、即ち処理対象の符号化ブロックのL0の動きベクトルの予測ベクトル候補を導出している場合(ステップS4252:YES)、符号化ブロックcolCbのL0の方のインター予測情報を選択し、LXがL1、即ち処理対象の符号化ブロックのL1の動きベクトルの予測ベクトル候補を導出している場合(ステップS4252:NO)、符号化ブロックcolCbのL1の方のインター予測情報を選択する。一方、符号化ブロックcolCbのすべての参照リストL0及びL1に登録されているピクチャのPOCの少なくとも1つが現在の処理対象ピクチャのPOCより大きい場合で(ステップS4251:NO)、フラグcollocated_from_l0_flagが0場合(ステップS4253:YES)、符号化ブロックcolCbのL0の方のインター予測情報を選択し、フラグcollocated_from_l0_flagが1の場合(ステップS4253:NO)、符号化ブロックcolCbのL1の方のインター予測情報を選択する。 First, it is determined whether the POC of all pictures registered in all reference lists is smaller than the POC of the current picture to be processed (step S4251), and all reference lists L0 and When the POC of all pictures registered in L1 is smaller than the POC of the current picture to be processed (step S4251: YES), LX is L0, that is, a predicted vector candidate for the motion vector of L0 of the coded block to be processed. (Step S4252: YES), selects the inter prediction information of L0 of the coding block colCb, and selects LX as L1, that is, the predictive vector candidate of the motion vector of L1 of the coding block to be processed. If it has been derived (step S4252: NO), the L1 inter prediction information of the coded block colCb is selected. On the other hand, if at least one of the POCs of pictures registered in all reference lists L0 and L1 of coding block colCb is larger than the POC of the current picture to be processed (step S4251: NO), and the flag collocated_from_l0_flag is 0 ( If the flag collocated_from_l0_flag is 1 (step S4253: YES), select the L0 inter prediction information of the coded block colCb, and select the L1 inter prediction information of the coded block colCb. .
符号化ブロックcolCbのL0の方のインター予測情報を選択する場合(ステップS4252:YES、またはステップS4253:YES)、動きベクトルmvColがMvL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4254)、参照インデックスrefIdxColがRefIdxL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4255)、リストlistColがL0に設定される(ステップS4256)。 When selecting inter prediction information for L0 of coding block colCb (step S4252: YES or step S4253: YES), motion vector mvCol is set to the same value as MvL0[xPCol][yPCol] (step S4254). , the reference index refIdxCol is set to the same value as RefIdxL0[xPCol][yPCol] (step S4255), and the list listCol is set to L0 (step S4256).
符号化ブロックcolCbのL1の方のインター予測情報を選択する場合(ステップS4252:NO、またはステップS4253:NO)、動きベクトルmvColがMvL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4257)、参照インデックスrefIdxColがRefIdxL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4258)、リストlistColがL1に設定される(ステップS4259)。 When selecting L1 inter prediction information of coding block colCb (step S4252: NO or step S4253: NO), motion vector mvCol is set to the same value as MvL1[xPCol][yPCol] (step S4257). , the reference index refIdxCol is set to the same value as RefIdxL1[xPCol][yPCol] (step S4258), and the list listCol is set to L1 (step S4259).
図53に戻り、符号化ブロックcolCbからインター予測情報が取得できたら、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に1とする(ステップS4244)。 Returning to FIG. 53, once the inter prediction information is obtained from the encoded block colCb, both the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are set to 1 (step S4244).
続いて、動きベクトルmvColをスケーリングして、動きベクトルmvLXColとする(ステップS4245)。この動きベクトルmvLXColのスケーリング演算処理手順を図55を用いて説明する。 Subsequently, the motion vector mvCol is scaled to become a motion vector mvLXCol (step S4245). The scaling calculation processing procedure for this motion vector mvLXCol will be explained using FIG. 55.
異なる時間のピクチャColPicのPOCから、符号化ブロックcolCbのリストlistColで参照する参照インデックスrefIdxColに対応する参照ピクチャのPOCを減算してピクチャ間距離tdを、
td = [異なる時間のピクチャColPicのPOC] - [符号化ブロックcolCbのリストlistColで参照する参照ピクチャのPOC]
と算出する(ステップS4261)。なお、異なる時間のピクチャColPicよりも符号化ブロックcolCbのリストlistColで参照する参照ピクチャのPOCの方が表示順序で前の場合、ピクチャ間距離tdは正の値となり、異なる時間のピクチャColPicよりも符号化ブロックcolCbのリストlistColで参照する参照ピクチャのPOCの方が表示順序で後の場合、ピクチャ間距離tdは負の値となる。
The inter-picture distance td is obtained by subtracting the POC of the reference picture corresponding to the reference index refIdxCol referenced in the list listCol of the coded block colCb from the POC of the picture ColPic at a different time.
td = [POC of picture ColPic at different time] - [POC of reference picture referenced in list Col of coded block colCb]
is calculated (step S4261). Note that if the POC of the reference picture referred to in the list listCol of coded block colCb is earlier than the picture ColPic of a different time in the display order, the inter-picture distance td will be a positive value, and If the POC of the reference picture referred to in the list listCol of the coded block colCb is later in the display order, the inter-picture distance td will be a negative value.
次に、現在の処理対象ピクチャのPOCから現在の処理対象ピクチャのリストLXが参照する参照ピクチャのPOCを減算してピクチャ間距離tbを、
tb = [現在の処理対象ピクチャのPOC] - [時間マージ候補のLXの参照インデックスに対応する参照ピクチャのPOC]
と算出する(ステップS4262)。なお、現在の処理対象ピクチャよりも現在の処理対象ピクチャのリストLXで参照する参照ピクチャの方が表示順序で前の場合、ピクチャ間距離tbは正の値となり、現在の処理対象ピクチャのリストLXで参照する参照ピクチャの方が表示順序で後の場合、ピクチャ間距離tbは負の値となる。
Next, the POC of the reference picture referred to by the list LX of the current picture to be processed is subtracted from the POC of the current picture to be processed to obtain the inter-picture distance tb.
tb = [POC of current picture to be processed] - [POC of reference picture corresponding to reference index of LX of temporal merging candidate]
is calculated (step S4262). Note that if the reference picture referred to in the list LX of current pictures to be processed is earlier than the current picture to be processed in the display order, the inter-picture distance tb will be a positive value, and the current picture in the list LX of pictures to be processed will be a positive value. If the reference picture referred to in is later in the display order, the inter-picture distance tb will be a negative value.
続いて、ピクチャ間距離tdとtbを比較し(ステップS4263)、ピクチャ間距離tdとtbが等しい場合(ステップS4263:YES)、動きベクトルmvLXColを、
mvLXCol = mvCol
と算出して(ステップS4264)、本スケーリング演算処理を終了する。
Next, the inter-picture distances td and tb are compared (step S4263), and if the inter-picture distances td and tb are equal (step S4263: YES), the motion vector mvLXCol is
mvLXCol = mvCol
is calculated (step S4264), and the present scaling calculation process ends.
一方、ピクチャ間距離tdとtbが等しくない場合(ステップS4263:NO)、変数txを、
tx = ( 16384 + Abs( td ) >> 1 ) / td
と算出する(ステップS4265)。続いて、スケーリング係数distScaleFactorを、
distScaleFactor = Clip3( -4096, 4095, ( tb * tx + 32 ) >> 6 )
と算出する(ステップS4266)。ここで、Clip3(x,y,z)は値zについて、最小値をx、最大値をyに制限する関数である。続いて、動きベクトルmvLXColを、
mvLXCol = Clip3( -32768, 32767, Sign( distScaleFactor * mvLXCol )
* ( (Abs( distScaleFactor * mvLXCol ) + 127 ) >> 8 ) )
と算出して(ステップS4267)、本スケーリング演算処理を終了する。ここで、Sign(x)は値xの符号を返す関数であり、Abs(x)は値xの絶対値を返す関数である。
On the other hand, if the inter-picture distances td and tb are not equal (step S4263: NO), the variable tx is
tx = ( 16384 + Abs( td ) >> 1 ) / td
(Step S4265). Next, set the scaling factor distScaleFactor to
distScaleFactor = Clip3( -4096, 4095, ( tb * tx + 32 ) >> 6 )
(Step S4266). Here, Clip3(x,y,z) is a function that limits the minimum value to x and the maximum value to y for the value z. Next, the motion vector mvLXCol is
mvLXCol = Clip3( -32768, 32767, Sign( distScaleFactor * mvLXCol )
* ((Abs( distScaleFactor * mvLXCol ) + 127 ) >> 8 ) )
is calculated (step S4267), and the present scaling calculation process is ended. Here, Sign(x) is a function that returns the sign of value x, and Abs(x) is a function that returns the absolute value of value x.
再び、図50を参照する。そして、L0の動きベクトルmvL0Colとを前述の通常予測動きベクトルモード導出部301における予測動きベクトル候補リストmvpListLXに候補として追加する(ステップS4205)。ただし、この追加は、参照リスト0の符号化ブロックcolCbが有効か否かを示すフラグavailableFlagL0Col=1の場合のみである。また、L1の動きベクトルmvL1Colを前述の通常予測動きベクトルモード導出部301における予測動きベクトル候補リストmvpListLXに候補として追加する(ステップS4205)。ただし、この追加は、参照リスト1の符号化ブロックcolCbが有効か否かを示すフラグavailableFlagL1Col=1の場合のみである。以上により、時間予測動きベクトル候補導出部322の処理を終了する。
Refer to FIG. 50 again. Then, the motion vector mvL0Col of L0 is added as a candidate to the predicted motion vector candidate list mvpListLX in the normal predicted motion vector mode derivation unit 301 (step S4205). However, this addition is only possible when the flag availableFlagL0Col=1 indicates whether the coded block colCb of
上記した通常予測動きベクトルモード導出部301の説明は、符号化時のものであるが、復号時も同様となる。つまり、図23の通常予測動きベクトルモード導出部401における時間予測動きベクトル候補導出部422の動作は、上記の説明における符号化を復号と置き換えて、同様に説明される。
The above description of the normal predicted motion vector
<時間マージ候補導出>
図18の通常マージモード導出部302における時間マージ候補導出部342の動作について、図56を参照して説明する。
<Derivation of time merge candidates>
The operation of the temporal merging
まず、ColPicを導出する(ステップS4301)。次に、符号化ブロックcolCbを導出し、符号化情報を取得する(ステップS4302)。さらに、参照リストごとに、インター予測情報を導出する(ステップS4303,S4304)。以上の処理は、時間予測動きベクトル候補導出部322におけるS4201からS4204と同じであるため、説明を省略する。
First, ColPic is derived (step S4301). Next, a coded block colCb is derived and coded information is obtained (step S4302). Furthermore, inter prediction information is derived for each reference list (steps S4303 and S4304). The above processing is the same as S4201 to S4204 in the temporal motion vector predictor
次に、符号化ブロックcolCbが有効か否かを示すフラグavailableFlagColを算出する(ステップS4305)。フラグavailableFlagL0Col、またはフラグavailableFlagL1Colが1の場合に、availableFlagColは1となる。それ以外ではavailableFlagColは0となる。 Next, a flag availableFlagCol indicating whether the encoded block colCb is valid is calculated (step S4305). If the flag availableFlagL0Col or the flag availableFlagL1Col is 1, availableFlagCol is 1. Otherwise, availableFlagCol is 0.
そして、L0の動きベクトルmvL0Col、およびL1の動きベクトルmvL1Colを、前述の通常マージモード導出部302におけるマージ候補リストmergeCandListに候補として追加する(ステップS4306)。ただし、この追加は、符号化ブロックcolCbが有効か否かを示すフラグavailableFlagCol=1の場合のみである。以上により、時間マージ候補導出部342の処理を終了する。
Then, the motion vector mvL0Col of L0 and the motion vector mvL1Col of L1 are added as candidates to the merge candidate list mergeCandList in the normal merge
上記した時間マージ候補導出部342の説明は、符号化時のものであるが、復号時も同様となる。つまり、図24の通常マージモード導出部402における時間マージ候補導出部442の動作は、上記の説明における符号化を復号と置き換えて、同様に説明される。
The above description of the temporal merging
<履歴予測動きベクトル候補リストの更新>
次に、符号化側の符号化情報格納メモリ111及び復号側の符号化情報格納メモリ205に備える履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの初期化と更新方法について詳細に説明する。図38は履歴予測動きベクトル候補リスト初期化・更新処理手順を説明するフローチャートである。
<Update of historical predicted motion vector candidate list>
Next, a method for initializing and updating the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList provided in the encoding
本実施の形態では、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新は、符号化情報格納メモリ111及び符号化情報格納メモリ205で実施されるものとする。インター予測部102及びインター予測部203の中に履歴候補リスト更新部を設置して履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新を実施させてもよい。
In this embodiment, it is assumed that the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList is updated in the encoded
スライスの先頭で履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの初期設定を行い、符号化側では予測方法決定部105で通常予測ベクトルモードまたは通常マージモードが選択された場合に履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを更新し、復号側では、ビット列復号部201で復号されたインター予測モードが通常予測ベクトルモードまたは通常マージモードの場合に履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを更新する。
The history predicted motion vector candidate list HmvpCandList is initialized at the beginning of the slice, and on the encoding side, the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList is updated when the prediction
通常予測ベクトルモードまたは通常マージモードでインター予測を行う際に用いるインター予測情報を、インター予測情報候補hMvpCandとして履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録する。インター予測情報候補hMvpCandには、L0の参照インデックスrefIdxL0及びL1の参照インデックスrefIdxL1、L0予測が行われるか否かを示すL0予測フラグpredFlagL0およびL1予測が行われるか否かを示すL1予測フラグpredFlagL1、L0の動きベクトルmvL0、L1の動きベクトルmvL1が含まれる。符号化側の符号化情報格納メモリ111及び復号側の符号化情報格納メモリ205に備える履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている要素(すなわち、インター予測情報)の中に、インター予測情報候補hMvpCandと同じ値のインター予測情報が存在する場合は、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListからその要素を削除する。一方、インター予測情報候補hMvpCandと同じ値のインター予測情報が存在しない場合は、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの先頭の要素を削除し、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの最後に、インター予測情報候補hMvpCandを追加する。
Inter prediction information used when performing inter prediction in normal prediction vector mode or normal merge mode is registered as inter prediction information candidate hMvpCand in history prediction motion vector candidate list HmvpCandList. The inter prediction information candidate hMvpCand includes an L0 reference index refIdxL0, an L1 reference index refIdxL1, an L0 prediction flag predFlagL0 indicating whether L0 prediction is performed, and an L1 prediction flag predFlagL1 indicating whether L1 prediction is performed. A motion vector mvL0 of L0 and a motion vector mvL1 of L1 are included. Among the elements (i.e., inter prediction information) registered in the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList provided in the encoded
本発明の符号化側の符号化情報格納メモリ111及び復号側の符号化情報格納メモリ205に備える履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素の数は6とする。
The number of elements of the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList provided in the encoded
まず、スライス単位での履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの初期化を行う(図38のステップS2101)。スライスの先頭で履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListのすべての要素を空にし、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値は0に設定する。 First, a history predicted motion vector candidate list HmvpCandList is initialized in units of slices (step S2101 in FIG. 38). At the beginning of the slice, all elements of the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList are emptied, and the value of NumHmvpCand, the number of historical predicted motion vector candidates registered in the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList, is set to 0.
なお、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの初期化をスライス単位(スライスの最初の符号化ブロック)で実施するとしたが、ピクチャ単位、タイル単位、タイルグループ単位、ブリック単位やツリーブロック行単位で実施しても良い。 Note that although we assumed that the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList was initialized in units of slices (the first encoded block of a slice), it could also be initialized in units of pictures, tiles, tile groups, bricks, or tree block rows. It's okay.
続いて、スライス内の符号化ブロック毎に以下の履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新処理を繰り返し行う(図38のステップS2102~S2107)。 Subsequently, the following process of updating the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList is repeatedly performed for each encoded block within the slice (steps S2102 to S2107 in FIG. 38).
まず、符号化ブロック単位での初期設定を行う。同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistにFALSE(偽)の値を設定し、削除対象インデックスremoveIdxに0を設定する(図38のステップS2103)。 First, initial settings are performed for each encoded block. A value of FALSE is set for a flag specificCandExist indicating whether or not the same candidate exists, and a value of 0 is set for the deletion target index removeIdx (step S2103 in FIG. 38).
履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録対象のインター予測情報候補hMvpCandが存在するか否かを判定する(図38のステップS2104)。符号化側の予測方法決定部105で通常予測動きベクトルモードまたは通常マージモードと判定された場合、または復号側のビット列復号部201で通常予測動きベクトルモードまたは通常マージモードとして復号された場合、そのインター予測モードをhMvpCandとする。符号化側の予測方法決定部105でイントラ予測モード、サブブロック予測動きベクトルモードまたはサブブロックマージモードと判定された場合、または復号側のビット列復号部201でイントラ予測モード、サブブロック予測動きベクトルモードまたはサブブロックマージモードとして復号された場合、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新処理を行わず、登録対象のインター予測情報候補hMvpCandは存在しない。登録対象のインター予測情報候補hMvpCandが存在しない場合はステップS2105~S2106をスキップする(図38のステップS2104:NO)。登録対象のインター予測情報候補hMvpCandが存在する場合はステップS2105以下の処理を行う(図38のステップS2104:YES)。
It is determined whether the inter prediction information candidate hMvpCand to be registered exists in the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList (step S2104 in FIG. 38). When the prediction
続いて、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの各要素の中に登録対象のインター予測情報候補hMvpCandと同一の要素が存在するか否かを判定する(図38のステップS2105)。図39はこの同一要素確認処理手順のフローチャートである。履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値が0の場合(図39のステップS2121:NO)、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListは空で、同一候補は存在しないので図39ステップS2122~S2125をスキップし、本同一要素確認処理手順を終了する。履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値が0より大きい場合(図39のステップS2121:YES)、履歴予測動きベクトルインデックスhMvpIdxが0からNumHmvpCand-1まで、ステップS2123の処理を繰り返す(図39のステップS2122~S2125)。まず、履歴予測動きベクトル候補リストの0から数えてhMvpIdx番目の要素HmvpCandList[hMvpIdx]がインター予測情報候補hMvpCandと同一か否かを比較する(図39のステップS2123)。同一の場合(図39のステップS2123:YES)、同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistにTRUE(真)の値を設定し、削除対象インデックスremoveIdxにhMVpIndexの値を設定し、本同一要素確認処理を終了する。同一でない場合(図39のステップS2123:NO)、hMvpIdxを1インクリメントし、履歴予測動きベクトルインデックスhMvpIdxがNumHmvpCand-1以下であれば、ステップS2123以降の処理を行う(図39のステップS2122~S2125)。 Next, it is determined whether the same element as the inter prediction information candidate hMvpCand to be registered exists in each element of the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList (step S2105 in FIG. 38). FIG. 39 is a flowchart of this same element confirmation processing procedure. If the value of the number of history predicted motion vector candidates NumHmvpCand is 0 (step S2121 in FIG. 39: NO), the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList is empty and there is no identical candidate, so steps S2122 to S2125 in FIG. 39 are skipped. , this identical element confirmation processing procedure ends. If the value of the number of historical predicted motion vector candidates NumHmvpCand is greater than 0 (step S2121 in FIG. 39: YES), the process in step S2123 is repeated until the historical predicted motion vector index hMvpIdx is from 0 to NumHmvpCand-1 (step S2121 in FIG. 39). S2122 to S2125). First, it is compared whether the hMvpIdx-th element HmvpCandList[hMvpIdx] counting from 0 in the history predicted motion vector candidate list is the same as the inter prediction information candidate hMvpCand (step S2123 in FIG. 39). If they are the same (step S2123 in FIG. 39: YES), set the flag identificationCandExist indicating whether the same candidate exists to a TRUE value, set the deletion target index removeIdx to the value of hMVpIndex, and delete the same candidate. End element confirmation processing. If they are not the same (step S2123 in FIG. 39: NO), hMvpIdx is incremented by 1, and if the historical predicted motion vector index hMvpIdx is less than or equal to NumHmvpCand-1, the processes from step S2123 onward are performed (steps S2122 to S2125 in FIG. 39). .
再び図38のフローチャートに戻り、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素のシフト及び追加処理を行う(図38のステップS2106)。図40は図38のステップS2106の履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素シフト/追加処理手順のフローチャートである。まず、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納されている要素を除いてから新たな要素を追加するか、要素を除かずに新たな要素を追加するかを判定する。具体的には、同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistがTRUE(真)またはNumHmvpCandが6か否かを比較する(図40のステップS2141)。同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistがTRUE(真)またはNumHmvpCandが6のいずれかの条件を満たす場合(図40のステップS2141:YES)、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納されている要素を除いてから新たな要素を追加する。インデックスiの初期値をremoveIdx + 1の値に設定する。この初期値からNumHmvpCandまで、ステップS2143の要素シフト処理を繰り返す。(図40のステップS2142~S2144)。HmvpCandList[ i - 1 ]にHmvpCandList[ i ]の要素をコピーすることで要素を前方にシフトし(図40のステップS2143)、iを1インクリメントする(図40のステップS2142~S2144)。インデックスiがNumHmvpCand+1となり、ステップS2143の要素シフト処理が完了したら、履歴予測動きベクトル候補リストの最後にインター予測情報候補hMvpCandを追加する(図40のステップS2145)。ここで、履歴予測動きベクトル候補リストの最後とは、0から数えて(NumHmvpCand-1)番目のHmvpCandList[NumHmvpCand-1]である。以上で、本履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素シフト・追加処理を終了する。一方、同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistがTRUE(真)およびNumHmvpCandが6のいずれの条件も満たさない場合(図40のステップS2141:NO)、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納されている要素を除かずに、履歴予測動きベクトル候補リストの最後にインター予測情報候補hMvpCandを追加する(図40のステップS2146)。ここで、履歴予測動きベクトル候補リストの最後とは、0から数えてNumHmvpCand番目のHmvpCandList[NumHmvpCand]である。また、NumHmvpCandを1インクリメントして、本履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素シフト/追加処理を終了する。
Returning to the flowchart in FIG. 38 again, the elements of the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList are shifted and added (step S2106 in FIG. 38). FIG. 40 is a flowchart of the element shift/addition processing procedure for the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList in step S2106 in FIG. First, it is determined whether to add a new element after removing the elements stored in the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList, or to add a new element without removing the elements. Specifically, it is compared whether the flag identificationCandExist indicating whether the same candidate exists is TRUE or NumHmvpCand is 6 (step S2141 in FIG. 40). If the flag identificationCandExist indicating whether the same candidate exists or not satisfies either the condition of TRUE or NumHmvpCand of 6 (step S2141 in FIG. 40: YES), the flag is stored in the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList. Remove existing elements and add new elements. Set the initial value of index i to the
図43は履歴予測動きベクトルリストの更新処理の一例を説明する図である。履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに6つの要素(インター予測情報)が登録されている際に、新たなインター予測情報を追加する場合、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの各要素と前方から新たなインター予測情報を比較して(図43(a))、新たなインター予測情報が履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの先頭から3番目の要素HMVP2と同じ値であれば、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListから要素HMVP2を削除して後方の要素HMVP3~HMVP5を前方に1つずつシフト(コピー)し、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの最後に新たなインター予測情報を追加して(図43(b))、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新を完了する(図43(c))。 FIG. 43 is a diagram illustrating an example of the process of updating the historical predicted motion vector list. When adding new inter prediction information when six elements (inter prediction information) are registered in the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList, each element of the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList and the new inter prediction information from the front are registered. Comparing the prediction information (FIG. 43(a)), if the new inter prediction information has the same value as the third element HMVP2 from the beginning of the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList, the new inter prediction information is selected from the history prediction motion vector candidate list HmvpCandList. Delete element HMVP2, shift (copy) backward elements HMVP3 to HMVP5 forward one by one, and add new inter prediction information to the end of the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList (Figure 43(b)) , the update of the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList is completed (FIG. 43(c)).
<履歴予測動きベクトル候補導出処理>
次に、符号化側の通常予測動きベクトルモード導出部301の履歴予測動きベクトル候補導出部323、復号側の通常予測動きベクトルモード導出部401の履歴予測動きベクトル候補導出部423で共通の処理である図20のステップS304の処理手順である履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListからの履歴予測動きベクトル候補の導出方法について詳細に説明する。図41は履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を説明するフローチャートである。
<History predicted motion vector candidate derivation process>
Next, the history predicted motion vector
現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数(ここでは2とする)以上または履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値が0の場合(図41のステップS2201:NO)、図41のステップS2202からS2209の処理を省略し、履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合、かつ履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値が0より大きい場合(図41のステップS2201:YES)、図41のステップS2202からS2209の処理を行う。 If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is greater than or equal to the maximum number of elements (here, 2) of the motion vector predictor candidate list mvpListLX or the value of the number of historical motion vector predictor candidates NumHmvpCand is 0 (step S2201 in FIG. 41: NO), the processes from steps S2202 to S2209 in FIG. 41 are omitted, and the history predicted motion vector candidate derivation process procedure is ended. If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is smaller than 2, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor candidate list mvpListLX, and if the value of the number of historical motion vector predictor candidates NumHmvpCand is greater than 0 (step S2201 in FIG. 41: YES), steps S2202 to S2209 in FIG. 41 are performed.
続いて、インデックスiが1から、4と履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandのいずれか小さい値まで、図41のステップS2203からS2208の処理を繰り返す(図41のステップS2202~S2209)。
現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2以上の場合(図41のステップS2203:NO)、図41のステップS2204からS2209の処理を省略し、本履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合(図41のステップS2203:YES)、図41のステップS2204以降の処理を行う。
Subsequently, the processes of steps S2203 to S2208 in FIG. 41 are repeated until the index i is from 1 to the smaller value of 4 or the number of history predicted motion vector candidates NumHmvpCand (steps S2202 to S2209 in FIG. 41).
If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is 2 or more, which is the maximum number of elements of the motion vector predictor candidate list mvpListLX (step S2203 in FIG. 41: NO), the processes from steps S2204 to S2209 in FIG. The history predicted motion vector candidate derivation processing procedure ends. If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is smaller than 2, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor candidate list mvpListLX (step S2203 in FIG. 41: YES), the processes from step S2204 in FIG. 41 are performed.
続いて、ステップS2205からS2207までの処理をインデックスYが0と1(L0とL1)についてそれぞれ行う(図41のステップS2204~S2208)。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2以上の場合(図41のステップS2205:NO)、図41のステップS2206からS2209の処理を省略し、本履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合(図41のステップS2205:YES)、図41のステップS2206以降の処理を行う。 Subsequently, the processes from steps S2205 to S2207 are performed for indexes Y of 0 and 1 (L0 and L1), respectively (steps S2204 to S2208 in FIG. 41). If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is 2 or more, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor candidate list mvpListLX (step S2205 in FIG. 41: NO), the processes from steps S2206 to S2209 in FIG. The history predicted motion vector candidate derivation processing procedure ends. If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is smaller than 2, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor candidate list mvpListLX (step S2205 in FIG. 41: YES), the processes from step S2206 in FIG. 41 are performed.
続いて、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandList[i]のLYの参照インデックスが、符号化/復号対象動きベクトルの参照インデックスrefIdxLXと同じであり、かつ予測動きベクトルリストmvpListLXのどの要素とも異なる要素がある場合(図41のステップS2206:YES)、予測動きベクトル候補リストの最後の要素として、予測動きベクトル候補リストの0から数えてnumCurrMvpCand番目の要素mvpListLX[numCurrMvpCand]に履歴予測動きベクトル候補HmvpCandList[NumHmvpCand - i]のLYの動きベクトルを追加し(図41のステップS2207)、現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandを1インクリメントする。履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandList[i]のLYの参照インデックスが、符号化/復号対象動きベクトルの参照インデックスrefIdxLXと同じであり、かつ予測動きベクトルリストmvpListLXのどの要素とも異なる要素がある場合以外は(図41のステップS2206:NO)、ステップS2207の追加処理をスキップする。 Next, there is an element in which the reference index of LY in the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList[i] is the same as the reference index refIdxLX of the motion vector to be encoded/decoded, and is different from any element in the motion vector predictor list mvpListLX. (Step S2206 in FIG. 41: YES), as the last element of the motion vector predictor candidate list, the historical motion vector predictor candidate HmvpCandList[NumHmvpCand - i] is added to LY (step S2207 in FIG. 41), and the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is incremented by one. Unless the reference index of LY in the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList[i] is the same as the reference index refIdxLX of the motion vector to be encoded/decoded, and there is an element that is different from any element in the motion vector predictor list mvpListLX. (Step S2206 in FIG. 41: NO), the additional processing in step S2207 is skipped.
以上の図41のステップS2205からS2207の処理をL0とL1で双方ともに行う(図41のステップS2204~S2208)。 The above processing from steps S2205 to S2207 in FIG. 41 is performed in both L0 and L1 (steps S2204 to S2208 in FIG. 41).
インデックスiを1インクリメントし、インデックスiが4と履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandのいずれか小さい値以下の場合、再びステップS2203以降の処理を行う(図41のステップS2202~S2209)。 The index i is incremented by 1, and if the index i is less than the smaller value of 4 or the number of history predicted motion vector candidates NumHmvpCand, the process from step S2203 onward is performed again (steps S2202 to S2209 in FIG. 41).
<履歴マージ候補導出処理>
次に、符号化側の通常マージモード導出部302の履歴マージ候補導出部345、復号側の通常マージモード導出部402の履歴マージ候補導出部445で共通の処理である図21のステップS404の処理手順である履歴マージ候補リストHmvpCandListからの履歴マージ候補の導出方法について詳細に説明する。図42は履歴マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。
<History merge candidate derivation process>
Next, the process of step S404 in FIG. 21 is a process common to the history merge
まず、初期化処理を行う(図42のステップS2301)。isPruned[i]の0から(numCurrMergeCand -1)番目のそれぞれの要素にFALSEの値を設定し、変数numOrigMergeCandに現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandを設定する。 First, initialization processing is performed (step S2301 in FIG. 42). Set a value of FALSE to each element from 0 to (numCurrMergeCand -1) in isPruned[i], and set numCurrMergeCand, the number of elements registered in the current merge candidate list, to the variable numOrigMergeCand.
続いて、インデックスhMvpIdxの初期値を1に設定し、この初期値からNumHmvpCandまで、図42のステップS2303からステップS2310までの追加処理を繰り返す(図42のステップS2302~S2311)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下でなければ、マージ候補リストのすべての要素にマージ候補が追加されたので、本履歴マージ候補導出処理を終了する(図42のステップS2303:NO)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下の場合(図42のステップS2303:YES)、ステップS2304以降の処理を行う。 Next, the initial value of the index hMvpIdx is set to 1, and the additional processing from step S2303 to step S2310 in FIG. 42 is repeated from this initial value to NumHmvpCand (steps S2302 to S2311 in FIG. 42). If the number of elements registered in the current merge candidate list numCurrMergeCand is not less than (maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand-1), merge candidates have been added to all elements in the merge candidate list, and this history merge candidate is derived. The process ends (step S2303 in FIG. 42: NO). If the number numCurrMergeCand of elements registered in the current merge candidate list is less than or equal to (maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand-1) (step S2303 in FIG. 42: YES), the processes from step S2304 onward are performed.
まず、sameMotionにFALSE(偽)の値を設定する(図42のステップS2304)。続いて、インデックスiの初期値を0に設定し、この初期値から1まで図42のステップS2306、S2307の処理を行う(図42のS2305~S2308)。 First, a value of FALSE is set for sameMotion (step S2304 in FIG. 42). Subsequently, the initial value of index i is set to 0, and steps S2306 and S2307 in FIG. 42 are performed from this initial value to 1 (S2305 to S2308 in FIG. 42).
次に、履歴動きベクトル予測候補リストの0から数えて(NumHmvpCand-hMvpIdx)番目の要素HmvpCandList[NumHmvpCand-hMvpIdx]と、マージ候補リストの0から数えてi番目の要素mergeCandList[i]が同じ値か否かを比較する(図42のステップS2306)。ここで、マージ候補が同じ値とは、マージ候補が持つすべての構成要素(インター予測モード、参照インデックス、動きベクトル)の値が同じであることを示す。ただし、このステップS2306の処理は、hMvpIdxがNumHmvpCand-2より大きく、かつmergeCandList[i]が空間マージ候補で、かつisPruned[i]がFALSE(偽)の場合に限る。同じ値の場合(図39のステップS2306:YES)、sameMotionおよびisPruned[i]共にTRUE(真)を設定する(図42のステップS2307)。同じ値でない場合(図39のステップS2306:NO)、ステップS2307の処理をスキップする。図42のステップS2305からステップS2308までの繰り返し処理が完了したらsameMotionがFALSE(偽)か否かを比較し(図42のステップS2309)、sameMotionが FALSE(偽)の場合(図42のステップS2309:YES)、マージ候補リストのnumCurrMergeCand番目のmergeCandList[numCurrMergeCand]に履歴予測動きベクトル候補リストの0から数えて(NumHmvpCand - hMvpIdx)番目の要素HmvpCandList[NumHmvpCand - hMvpIdx]を追加し、numCurrMergeCandを1インクリメントする(図42のステップS2310)。インデックスhMvpIdxを1インクリメントし(図42のステップS2302)、図42のステップS2302~S2311の繰り返し処理を行う。 Next, check whether the (NumHmvpCand-hMvpIdx)th element HmvpCandList[NumHmvpCand-hMvpIdx] counting from 0 in the history motion vector prediction candidate list and mergeCandList[i] the i-th element counting from 0 in the merging candidate list have the same value. A comparison is made to see if it is true or not (step S2306 in FIG. 42). Here, the merging candidates having the same value means that the values of all components (inter prediction mode, reference index, motion vector) of the merging candidates are the same. However, the process of step S2306 is limited to the case where hMvpIdx is larger than NumHmvpCand-2, mergeCandList[i] is a spatial merging candidate, and isPruned[i] is FALSE. If the values are the same (step S2306 in FIG. 39: YES), both sameMotion and isPruned[i] are set to TRUE (step S2307 in FIG. 42). If the values are not the same (step S2306 in FIG. 39: NO), the process in step S2307 is skipped. When the iterative processing from step S2305 to step S2308 in FIG. 42 is completed, it is compared whether or not sameMotion is FALSE (step S2309 in FIG. 42), and if sameMotion is FALSE (step S2309 in FIG. 42: YES), add the (NumHmvpCand - hMvpIdx)th element HmvpCandList[NumHmvpCand - hMvpIdx] of the history predicted motion vector candidate list to the numCurrMergeCand-th mergeCandList[numCurrMergeCand] of the merge candidate list, and increment numCurrMergeCand by 1 ( Step S2310 in FIG. 42). The index hMvpIdx is incremented by 1 (step S2302 in FIG. 42), and steps S2302 to S2311 in FIG. 42 are repeated.
履歴予測動きベクトル候補リストのすべての要素の確認が完了するか、マージ候補リストのすべての要素にマージ候補が追加されたら、本履歴マージ候補の導出処理を完了する。 When confirmation of all the elements in the history predicted motion vector candidate list is completed, or when merging candidates are added to all the elements in the merging candidate list, this history merging candidate derivation process is completed.
<平均マージ候補導出処理>
次に、符号化側の通常マージモード導出部302の平均マージ候補導出部344、復号側の通常マージモード導出部402の平均マージ候補導出部444で共通の処理である図21のステップS403の処理手順である平均マージ候補の導出方法について詳細に説明する。図62は平均マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。
<Average merge candidate derivation process>
Next, the process of step S403 in FIG. 21 is a process common to the average merge
まず、初期化処理を行う(図62のステップS1301)。変数numOrigMergeCandに現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandを設定する。 First, initialization processing is performed (step S1301 in FIG. 62). Set the number of elements registered in the current merge candidate list numCurrMergeCand to the variable numOrigMergeCand.
続いて、マージ候補リストの先頭から順に走査し、2つの動き情報を決定する。1つ目の動き情報を示すインデックスi=0、2つ目の動き情報を示すインデックスj=1とする。(図62のステップS1302~S1303)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下でなければ、マージ候補リストのすべての要素にマージ候補が追加されたので、本履歴マージ候補導出処理を終了する(図62のステップS1304)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下の場合は、ステップS1305以降の処理を行う。 Next, the merging candidate list is sequentially scanned from the beginning to determine two pieces of motion information. Let index i=0 indicating the first motion information, and index j=1 indicating the second motion information. (Steps S1302 to S1303 in FIG. 62). If the number of elements registered in the current merge candidate list numCurrMergeCand is not less than (maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand-1), merge candidates have been added to all elements in the merge candidate list, and this history merge candidate is derived. The process ends (step S1304 in FIG. 62). If the number numCurrMergeCand of elements registered in the current merge candidate list is less than or equal to (maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand-1), processing from step S1305 onwards is performed.
マージ候補リストのi番目の動き情報mergeCandList[i]とマージ候補リストのj番目の動き情報mergeCandList[j]がともに無効であるか否かを判定し(図62のステップS1305)、ともに無効である場合は、mergeCandList[i]とmergeCandList[j]の平均マージ候補の導出を行わず、次の要素に移る。mergeCandList[i]とmergeCandList[j]がともに無効でない場合は、Xを0と1として以下の処理を繰り返す(図62のステップS1306からS1314)。 It is determined whether the i-th motion information mergeCandList[i] of the merge candidate list and the j-th motion information mergeCandList[j] of the merge candidate list are both invalid (step S1305 in FIG. 62), and both are invalid. In this case, the average merge candidates for mergeCandList[i] and mergeCandList[j] are not derived and the process moves to the next element. If both mergeCandList[i] and mergeCandList[j] are not invalid, the following process is repeated with X set to 0 and 1 (steps S1306 to S1314 in FIG. 62).
mergeCandList[i]のLX予測が有効であるかを判定する(図62のステップS1307)。mergeCandList[i]のLX予測が有効である場合は、mergeCandList[j]のLX予測が有効であるかを判定する(図62のステップS1308)。mergeCandList[j]のLX予測が有効である場合、すなわち、mergeCandList[i]のLX予測とmergeCandList[j]のLX予測がともに有効である場合は、mergeCandList[i]のLX予測の動きベクトルとmergeCandList[j]のLX予測の動きベクトルを平均したLX予測の動きベクトルとmergeCandList[i]のLX予測の参照インデックスを有するLX予測の平均マージ候補を導出してaverageCandのLX予測に設定し、averageCandのLX予測を有効とする(図62のステップS1309)。図62のステップS1308で、mergeCandList[j]のLX予測が有効でない場合、すなわち、mergeCandList[i]のLX予測が有効、かつmergeCandList[j]のLX予測が無効である場合は、mergeCandList[i]のLX予測の動きベクトルと参照インデックスを有するLX予測の平均マージ候補を導出してaverageCandのLX予測に設定し、averageCandのLX予測を有効とする(図62のステップS1310)。図62のステップS1307で、mergeCandList[i]のLX予測が有効でない場合、mergeCandList[j]のLX予測が有効であるか否かを判定する(図62のステップS1311)。mergeCandList[j]のLX予測が有効である場合、すなわちmergeCandList[i]のLX予測が無効、かつmergeCandList[j] のLX予測が有効である場合は、mergeCandList[j]のLX予測の動きベクトルと参照インデックスを有するLX予測の平均マージ候補を導出してaverageCandのLX予測に設定し、averageCandのLX予測を有効とする(図62のステップS1312)。図62のステップS1311で、mergeCandList[j]のLX予測が有効でない場合、すなわちmergeCandList[i]のLX予測、mergeCandList[j]のLX予測がともに無効である場合は、averageCandのLX予測を無効とする(図62のステップS1312)。 It is determined whether the LX prediction of mergeCandList[i] is valid (step S1307 in FIG. 62). If the LX prediction of mergeCandList[i] is valid, it is determined whether the LX prediction of mergeCandList[j] is valid (step S1308 in FIG. 62). If the LX prediction of mergeCandList[j] is valid, that is, if the LX prediction of mergeCandList[i] and the LX prediction of mergeCandList[j] are both valid, then the motion vector of the LX prediction of mergeCandList[i] and the mergeCandList Derive the average merging candidate of LX prediction that has the motion vector of LX prediction that is the average of the motion vector of LX prediction of [j] and the reference index of LX prediction of mergeCandList[i], set it to the LX prediction of averageCand, and set it to the LX prediction of averageCand. LX prediction is enabled (step S1309 in FIG. 62). In step S1308 of FIG. 62, if the LX prediction of mergeCandList[j] is not valid, that is, if the LX prediction of mergeCandList[i] is valid and the LX prediction of mergeCandList[j] is invalid, mergeCandList[i] An average merging candidate for LX prediction having a motion vector for LX prediction and a reference index is derived and set as the LX prediction for averageCand, and the LX prediction for averageCand is made valid (step S1310 in FIG. 62). If the LX prediction of mergeCandList[i] is not valid in step S1307 of FIG. 62, it is determined whether the LX prediction of mergeCandList[j] is valid (step S1311 of FIG. 62). If the LX prediction of mergeCandList[j] is valid, that is, if the LX prediction of mergeCandList[i] is invalid and the LX prediction of mergeCandList[j] is valid, then the motion vector of the LX prediction of mergeCandList[j] An average merging candidate for LX prediction having a reference index is derived and set as the averageCand LX prediction, and the averageCand LX prediction is made valid (step S1312 in FIG. 62). In step S1311 of FIG. 62, if the LX prediction of mergeCandList[j] is not valid, that is, if the LX prediction of mergeCandList[i] and the LX prediction of mergeCandList[j] are both invalid, the LX prediction of averageCand is invalidated. (Step S1312 in FIG. 62).
以上のように生成されたL0予測、L1予測またはBI予測の平均マージ候補averageCandを、マージ候補リストのnumCurrMergeCand番目のmergeCandList[numCurrMergeCand]に追加し、numCurrMergeCandを1インクリメントする(図62のステップS1315)。以上で、平均マージ候補の導出処理を完了する。 The average merge candidate averageCand of the L0 prediction, L1 prediction, or BI prediction generated as described above is added to the numCurrMergeCand-th mergeCandList[numCurrMergeCand] of the merge candidate list, and numCurrMergeCand is incremented by 1 (step S1315 in FIG. 62). This completes the process of deriving average merging candidates.
なお、平均マージ候補は動きベクトルの水平成分と動きベクトルの垂直成分それぞれで平均される。 Note that the average merging candidate is averaged for each of the horizontal component of the motion vector and the vertical component of the motion vector.
<サブブロック時間マージ候補導出>
図16のサブブロックマージモード導出部304におけるサブブロック時間マージ候補導出部381の動作について、図44を参照して説明する。
<Derivation of sub-block time merging candidates>
The operation of sub-block time merge
まず、符号化ブロックが8x8画素未満か否かを判定する(ステップS4002)。 First, it is determined whether the encoded block has less than 8x8 pixels (step S4002).
符号化ブロックが8x8画素未満の場合(ステップS4002:YES)、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableFlagSbCol=0に設定して(ステップS4003)、サブブロック時間マージ候補導出部の処理を終了する。ここで、シンタックスによりテンポラル動きベクトル予測が禁止されている場合、またはサブブロック時間マージが禁止されている場合には、符号化ブロックが8x8画素未満の場合(ステップS4002:YES)と同じ処理をする。 If the encoded block is less than 8x8 pixels (step S4002: YES), a flag indicating the existence of a sub-block time merging candidate is set to availableFlagSbCol=0 (step S4003), and the processing of the sub-block time merging candidate deriving unit is ended. . Here, if temporal motion vector prediction is prohibited by the syntax or subblock temporal merging is prohibited, the same processing as in the case where the encoded block is less than 8x8 pixels (step S4002: YES) is performed. do.
一方、符号化ブロックが8x8画素以上の場合(ステップS4002:NO)、符号化ピクチャにおける符号化ブロックの隣接動き情報を導出する(ステップS4004)。 On the other hand, if the encoded block is 8x8 pixels or more (step S4002: NO), adjacent motion information of the encoded block in the encoded picture is derived (step S4004).
符号化ブロックの隣接動き情報を導出する処理について、図45を参照して説明する。隣接動き情報を導出する処理は、前述の空間予測動きベクトル候補導出部321の処理と相似している。ただし、隣接ブロックの探索をする順番はA0,B0,B1,A1であり、B2は探索しない。まず、隣接ブロックn=A0として、符号化情報を取得する(ステップS4052)。符号化情報とは、隣接ブロックを利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN、参照リストごとの参照インデックスrefIdxLXN、および動きベクトルmvLXNを示す。
The process of deriving adjacent motion information of a coded block will be described with reference to FIG. 45. The process of deriving adjacent motion information is similar to the process of the spatially predicted motion vector
次に、隣接ブロックnが有効か無効かを判断する(ステップS4054)。隣接ブロックを利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN=1であれば有効、それ以外は無効とする。 Next, it is determined whether adjacent block n is valid or invalid (step S4054). If the flag indicating whether the adjacent block is available or not is availableFlagN=1, it is valid, and otherwise it is invalid.
隣接ブロックnが有効であれば(ステップS4054:YES)、参照インデックスrefIdxLXNを、隣接ブロックnの参照インデックスrefIdxLXnとする(ステップS4056)。また、動きベクトルmvLXNを、隣接ブロックnの動きベクトルmvLXnとして(ステップS4056)、ブロックの隣接動き情報を導出する処理を終了する。 If the adjacent block n is valid (step S4054: YES), the reference index refIdxLXN is set as the reference index refIdxLXn of the adjacent block n (step S4056). Further, the motion vector mvLXN is set as the motion vector mvLXn of the adjacent block n (step S4056), and the process of deriving the adjacent motion information of the block is ended.
一方、隣接ブロックnが無効であれば(ステップS4054:NO)、隣接ブロックn=B0として、符号化情報を取得し(ステップS4052)、隣接ブロックnが有効か無効かを判断する(ステップS4054)。以下、同様の処理をして、B1,A1の順番にループする。隣接動き情報を導出する処理は、隣接ブロックが有効となるまでループし、全ての隣接ブロックA0,B0,B1,A1が無効であれば、ブロックの隣接動き情報を導出する処理を終了する。 On the other hand, if the adjacent block n is invalid (step S4054: NO), the adjacent block n=B0, the encoding information is acquired (step S4052), and it is determined whether the adjacent block n is valid or invalid (step S4054). . Hereafter, the same process is performed and the loop is performed in the order of B1 and A1. The process of deriving the adjacent motion information loops until the adjacent block becomes valid, and if all the adjacent blocks A0, B0, B1, A1 are invalid, the process of deriving the adjacent motion information of the block ends.
再び、図44を参照する。隣接動き情報を導出したら(ステップS4004)、テンポラル動きベクトルを導出する(ステップS4006)。 Refer to FIG. 44 again. After deriving the adjacent motion information (step S4004), a temporal motion vector is derived (step S4006).
テンポラル動きベクトルを導出する処理について、図46を参照して説明する。まず、テンポラル動きベクトルtempMv=(0,0)として初期化する(ステップS4062)。 The process of deriving a temporal motion vector will be described with reference to FIG. 46. First, the temporal motion vector tempMv=(0,0) is initialized (step S4062).
次に、隣接動き情報が有効か無効かを判断する(ステップS4064)。隣接ブロックを利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN=1であれば有効、それ以外は無効とする。隣接動き情報が無効の場合(ステップS4064:NO)、テンポラル動きベクトルを導出する処理を終了する。 Next, it is determined whether the adjacent motion information is valid or invalid (step S4064). If the flag indicating whether the adjacent block is available or not is availableFlagN=1, it is valid, and otherwise it is invalid. If the adjacent motion information is invalid (step S4064: NO), the process of deriving the temporal motion vector ends.
一方、隣接動き情報が有効の場合(ステップS4064:YES)、隣接ブロックNにおいてL1予測を利用しているか否かを示すフラグpredFlagL1Nが1か否かを判断する(ステップS4066)。predFlagL1N=0の場合(ステップS4066:NO)、次の処理(ステップS4078)に進む。predFlagL1N=1の場合(ステップS4066:YES)、すべての参照リストに登録されているすべてのピクチャのPOCが、現在の処理対象ピクチャのPOC以下か否かを判断する(ステップS4068)。この判断が真の場合(ステップS4068:YES)、次の処理(ステップS4070)に進む。 On the other hand, if the adjacent motion information is valid (step S4064: YES), it is determined whether a flag predFlagL1N indicating whether L1 prediction is used in the adjacent block N is 1 (step S4066). If predFlagL1N=0 (step S4066: NO), proceed to the next process (step S4078). If predFlagL1N=1 (step S4066: YES), it is determined whether the POC of all pictures registered in all reference lists is less than or equal to the POC of the current picture to be processed (step S4068). If this determination is true (step S4068: YES), the process advances to the next process (step S4070).
スライスタイプslice_typeがBスライスで、フラグcollocated_from_l0_flagが0の場合(ステップS4070:YES、ステップかつS4072:YES)、ColPicと参照ピクチャRefPicList1[refIdxL1N](参照リストL1の参照インデックスrefIdxL1Nのピクチャ)が同じか否かを判断する(ステップS4074)。この判断が真の場合(ステップS4074:YES)、テンポラル動きベクトルtempMv=mvL1Nとする(ステップS4076)。この判断が偽の場合(ステップS4074:NO)、次の処理(ステップS4078)に進む。スライスタイプslice_typeがBスライスでなく、フラグcollocated_from_l0_flagが0でない場合(ステップS4070:NO、またはステップS4072:NO)、次の処理(ステップS4078)に進む。 If the slice type slice_type is B slice and the flag collocated_from_l0_flag is 0 (step S4070: YES, step and S4072: YES), determine whether ColPic and reference picture RefPicList1[refIdxL1N] (picture with reference index refIdxL1N of reference list L1) are the same. (Step S4074). If this determination is true (step S4074: YES), the temporal motion vector tempMv=mvL1N is set (step S4076). If this determination is false (step S4074: NO), the process advances to the next process (step S4078). If the slice type slice_type is not a B slice and the flag collocated_from_l0_flag is not 0 (step S4070: NO or step S4072: NO), the process advances to the next process (step S4078).
そして、隣接ブロックNにおいてL0予測を利用しているか否かを示すフラグpredFlagL0Nが1か否かを判断する(ステップS4078)。predFlagL0N=1の場合(ステップS4078:YES)、ColPicと参照ピクチャRefPicList0[refIdxL0N](参照リストL0の参照インデックスrefIdxL0Nのピクチャ)が同じか否かを判断する(ステップS4080)。この判断が真の場合(ステップS4080:YES)、テンポラル動きベクトルtempMv=mvL0Nとする(ステップS4082)。この判断が偽の場合(ステップS4080:NO)、テンポラル動きベクトルを導出する処理を終了する。 Then, it is determined whether a flag predFlagL0N indicating whether L0 prediction is used in the adjacent block N is 1 (step S4078). If predFlagL0N=1 (step S4078: YES), it is determined whether ColPic and the reference picture RefPicList0[refIdxL0N] (the picture with the reference index refIdxL0N of the reference list L0) are the same (step S4080). If this determination is true (step S4080: YES), the temporal motion vector tempMv=mvL0N is set (step S4082). If this determination is false (step S4080: NO), the process of deriving the temporal motion vector ends.
再び、図44を参照する。次に、ColPicを導出する(ステップS4016)。この処理は、時間予測動きベクトル候補導出部322におけるS4201と同じであるから、説明を省略する。
Refer to FIG. 44 again. Next, ColPic is derived (step S4016). This process is the same as S4201 in the temporal motion vector predictor
そして、異なる時間の符号化ブロックcolCbを設定する(ステップS4017)。これは、異なる時間のピクチャColPic内で処理対象の符号化ブロックと同一位置の中央右下に位置する符号化ブロックを、colCbとして設定するものである。この符号化ブロックは図49の符号化ブロックT1に相当する。 Then, coded blocks colCb at different times are set (step S4017). This is to set the coded block located at the lower right of the center at the same position as the coded block to be processed in the picture ColPic at a different time as colCb. This encoded block corresponds to encoded block T1 in FIG. 49.
次に、符号化ブロックcolCbにテンポラル動きベクトルtempMvを加算した位置を、新たなcolCbとする(ステップS4018)。いま、符号化ブロックcolCbの左上の位置を(xColCb, yColCb)、テンポラル動きベクトルtempMvを1/16画素精度で(tempMv[0], tempMv[1])とする。そして、
xColCb = Clip3( xCtb, xCtb + CtbSizeY + 3, xColCb + ( tempMv[0] >> 4 ) )
yColCb = Clip3( yCtb, yCtb + CtbSizeY - 1, yColCb + ( tempMv[1] >> 4 ) )
を算出する。ここで、ツリーブロックの左上の位置は(xCtb, yCtb)、ツリーブロックの大きさはCtbSizeYとする。位置((xColCb >> 3) << 3, (yColCb >> 3) << 3)を含むColPic上の符号化ブロックが、新たなcolCbとなる。上式に示すように、tempMv加算後の位置は、tempMv加算前に比べて大きくずれないように、ツリーブロックの大きさ程度の範囲に補正される。もしこの位置が画面外となった場合は、画面内に補正される。
Next, the position where the temporal motion vector tempMv is added to the encoded block colCb is set as a new colCb (step S4018). Now, assume that the upper left position of encoded block colCb is (xColCb, yColCb), and the temporal motion vector tempMv is (tempMv[0], tempMv[1]) with 1/16 pixel precision. and,
xColCb = Clip3( xCtb, xCtb + CtbSizeY + 3, xColCb + ( tempMv[0] >> 4 ) )
yColCb = Clip3( yCtb, yCtb + CtbSizeY - 1, yColCb + ( tempMv[1] >> 4 ) )
Calculate. Here, the upper left position of the tree block is (xCtb, yCtb), and the size of the tree block is CtbSizeY. The coded block on ColPic that includes the position ((xColCb >> 3) << 3, (yColCb >> 3) << 3) becomes a new colCb. As shown in the above equation, the position after adding tempMv is corrected to a range approximately equal to the size of the tree block so that it does not deviate much compared to before adding tempMv. If this position is outside the screen, it will be corrected to within the screen.
そして、この符号化ブロックcolCbの予測モードPredModeがインター予測(MODE_INTER)か否かを判定する(ステップS4020)。colCbの予測モードがインター予測でない場合(ステップS4020:NO)、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableFlagSbCol=0に設定して(ステップS4003)、サブブロック時間マージ候補導出部の処理を終了する。 Then, it is determined whether the prediction mode PredMode of this coded block colCb is inter prediction (MODE_INTER) (step S4020). If the prediction mode of colCb is not inter prediction (step S4020: NO), a flag indicating the existence of a sub-block time merging candidate is set to availableFlagSbCol=0 (step S4003), and the processing of the sub-block time merging candidate deriving unit is ended. .
一方、colCbの予測モードがインター予測の場合(ステップS4020:YES)、参照リストごとにインター予測情報を導出する(ステップS4022、S4023)。ここでは、colCbについて、参照リストごとの中心動きベクトルctrMvLXと、LX予測を利用しているか否かを示すフラグctrPredFlagLXを導出する。LXは参照リストを示し、参照リスト0の導出ではLXはL0となり、参照リスト1の導出ではLXはL1となる。インター予測情報の導出について、図47を参照して説明する。
On the other hand, if the prediction mode of colCb is inter prediction (step S4020: YES), inter prediction information is derived for each reference list (steps S4022, S4023). Here, for colCb, a central motion vector ctrMvLX for each reference list and a flag ctrPredFlagLX indicating whether LX prediction is used are derived. LX indicates a reference list; in the derivation of
異なる時間の符号化ブロックcolCbが利用できない場合(ステップS4112:NO)、または予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)の場合(ステップS4114:NO)、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に0とし(ステップS4116)、動きベクトルmvColを(0,0)として(ステップS4118)、インター予測情報の導出処理を終了する。 If the coded block colCb at a different time is not available (step S4112: NO) or if the prediction mode PredMode is intra prediction (MODE_INTRA) (step S4114: NO), both the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are set to 0 (step S4116). , the motion vector mvCol is set to (0, 0) (step S4118), and the inter prediction information derivation process ends.
符号化ブロックcolCbが利用でき(ステップS4112:YES)、予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)でない場合(ステップS4114 :YES)、以下の手順でmvCol、refIdxColおよびavailableFlagColを算出する。 If the encoded block colCb is available (step S4112: YES) and the prediction mode PredMode is not intra prediction (MODE_INTRA) (step S4114: YES), mvCol, refIdxCol, and availableFlagCol are calculated by the following procedure.
符号化ブロックcolCbのLX予測が利用されているか否かを示すフラグPredFlagLX[xPCol][yPCol]が1の場合(ステップS4120:YES)、動きベクトルmvColが符号化ブロックcolCbのLXの動きベクトルであるMvLX[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4122)、参照インデックスrefIdxColがLXの参照インデックスRefIdxLX[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4124)、リストlistColがLXに設定される(ステップS4126)。ここで、xPCol、yPColは異なる時間のピクチャColPic内での符号化ブロックcolCbの左上の画素の位置を示すインデックスである。 If the flag PredFlagLX[xPCol][yPCol] indicating whether LX prediction of coding block colCb is used is 1 (step S4120: YES), the motion vector mvCol is the LX motion vector of coding block colCb. MvLX[xPCol][yPCol] is set to the same value (step S4122), the reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxLX[xPCol][yPCol] of LX (step S4124), and the list listCol is set to LX. (Step S4126). Here, xPCol and yPCol are indices indicating the position of the upper left pixel of the coded block colCb in the picture ColPic at different times.
一方、符号化ブロックcolCbのLX予測が利用されているか否かを示すフラグPredFlagLX[xPCol][yPCol]が0の場合(ステップS4120:NO)、以下の処理をする。まず、すべての参照リストに登録されているすべてのピクチャのPOCが、現在の処理対象ピクチャのPOC以下か否かを判断する(ステップS4128)。かつ、colCbのLY予測が利用されているか否かを示すフラグPredFlagLY[xPCol][yPCol]が1か否かを判断する(ステップS4128)。ここで、LY予測とはLX予測とは異なる参照リストと定義する。つまり、LX=L0ではLY=L1、LX=L1ではLY=L0となる。 On the other hand, if the flag PredFlagLX[xPCol][yPCol] indicating whether LX prediction of the coded block colCb is used is 0 (step S4120: NO), the following processing is performed. First, it is determined whether the POC of all pictures registered in all reference lists is less than or equal to the POC of the current picture to be processed (step S4128). Then, it is determined whether a flag PredFlagLY[xPCol][yPCol] indicating whether LY prediction of colCb is used is 1 (step S4128). Here, LY prediction is defined as a reference list different from LX prediction. In other words, when LX=L0, LY=L1, and when LX=L1, LY=L0.
この判断が真の場合(ステップS4128:YES)、動きベクトルmvColが符号化ブロックcolCbのLYの動きベクトルであるMvLY[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4130)、参照インデックスrefIdxColがLYの参照インデックスRefIdxLY[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4132)、リストlistColがLXに設定される(ステップS4134)。 If this determination is true (step S4128: YES), the motion vector mvCol is set to the same value as MvLY[xPCol][yPCol], which is the motion vector of LY of the coding block colCb (step S4130), and the reference index refIdxCol is The reference index RefIdxLY[xPCol][yPCol] of LY is set to the same value (step S4132), and the list listCol is set to LX (step S4134).
一方、この判断が偽の場合(ステップS4128:NO)、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に0とし(ステップS4116)、動きベクトルmvColを(0,0)として(ステップS4118)、インター予測情報の導出処理を終了する。 On the other hand, if this determination is false (step S4128: NO), the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are both set to 0 (step S4116), the motion vector mvCol is set to (0,0) (step S4118), and inter prediction information derivation processing is performed. end.
符号化ブロックcolCbからインター予測情報が取得できたら、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に1とする(ステップS4136)。 When inter prediction information is obtained from the encoded block colCb, both the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are set to 1 (step S4136).
続いて、動きベクトルmvColをスケーリングして、動きベクトルmvLXColとする(ステップS4138)。この処理は、時間予測動きベクトル候補導出部322におけるS4245と同じであるから、説明を省略する。
Subsequently, the motion vector mvCol is scaled to become a motion vector mvLXCol (step S4138). This process is the same as S4245 in the temporal motion vector predictor
再び、図44を参照する。参照リストごとにインター予測情報を導出したら、算出された動きベクトルmvLXColを中心動きベクトルctrMvLX、算出されたフラグpredFlagLXColをフラグctrPredFlagLXとする(ステップS4022,ステップS4023)。 Refer to FIG. 44 again. After deriving the inter prediction information for each reference list, the calculated motion vector mvLXCol is set as the center motion vector ctrMvLX, and the calculated flag predFlagLXCol is set as the flag ctrPredFlagLX (steps S4022 and S4023).
そして、中心動きベクトルが有効か無効かを判断する(ステップS4024)。ctrPredFlagL0=0かつctrPredFlagL1=0であれば無効、それ以外は無効と判断する。中心動きベクトルが無効の場合(ステップS4024:NO)、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableFlagSbCol=0に設定して(ステップS4003)、サブブロック時間マージ候補導出部の処理を終了する。 Then, it is determined whether the central motion vector is valid or invalid (step S4024). It is judged as invalid if ctrPredFlagL0=0 and ctrPredFlagL1=0, otherwise it is judged as invalid. If the central motion vector is invalid (step S4024: NO), a flag indicating the existence of a sub-block temporal merging candidate is set to availableFlagSbCol=0 (step S4003), and the processing of the sub-block temporal merging candidate deriving unit is ended.
一方、中心動きベクトルが有効の場合(ステップS4024:YES)、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableFlagSbCol=1に設定して(ステップS4025)、サブブロック動き情報を導出する(ステップS4026)。この処理について、図48を参照して説明する。 On the other hand, if the central motion vector is valid (step S4024: YES), a flag indicating the existence of a sub-block time merging candidate is set to availableFlagSbCol=1 (step S4025), and sub-block motion information is derived (step S4026). This process will be explained with reference to FIG. 48.
まず、符号化ブロックcolCbの幅cbWidthと高さcBheightから、幅方向のサブブロック数numSbXおよび高さ方向のサブブロック数numSbYを算出する(ステップS4152)。また、refIdxLXSbCol=0とする(ステップS4152)。この処理以降は、予測サブブロックcolSbの単位で繰り返し処理をする。この繰り返しは、高さ方向のインデックスySbIdxを0からnumSbYまで、幅方向のインデックスxSbIdxを0からnumSbXまで変更しながら処理をする。 First, the number of subblocks numSbX in the width direction and the number numSbY of subblocks in the height direction are calculated from the width cbWidth and height cBheight of the encoded block colCb (step S4152). Further, refIdxLXSbCol=0 is set (step S4152). After this process, the process is repeated in units of prediction subblock colSb. This process is repeated while changing the index ySbIdx in the height direction from 0 to numSbY and the index xSbIdx in the width direction from 0 to numSbX.
符号化ブロックcolCbの左上の位置を(xCb,yCb)とすると、予測サブブロックcolSbの左上の位置(xSb,ySb)は、
xSb = xCb + xSbIdx * sbWidth
ySb = yCb + ySbIdx * sbHeight
と算出される。次に、予測サブブロックcolSbにテンポラル動きベクトルtempMvを加算した位置を、新たなcolSbとする(ステップS4154)。予測サブブロックcolSbの左上の位置を(xColSb, yColSb)、テンポラル動きベクトルtempMvを1/16画素精度で(tempMv[0], tempMv[1])とすると、新たなcolSbの左上の位置は、
xColSb = Clip3( xCtb, xCtb + CtbSizeY + 3, xSb + ( tempMv[0] >> 4 ) )
yColSb = Clip3( yCtb, yCtb + CtbSizeY - 1, ySb + ( tempMv[1] >> 4 ) )
となる。ここで、ツリーブロックの左上の位置は(xCtb, yCtb)、ツリーブロックの大きさはCtbSizeYとする。上式に示すように、tempMv加算後の位置は、tempMv加算前に比べて大きくずれないように、ツリーブロックの大きさ程度の範囲に補正される。もしこの位置が画面外となった場合は、画面内に補正される。
If the upper left position of encoded block colCb is (xCb, yCb), then the upper left position (xSb, ySb) of prediction subblock colSb is
xSb = xCb + xSbIdx * sbWidth
ySb = yCb + ySbIdx * sbHeight
It is calculated as follows. Next, the position where the temporal motion vector tempMv is added to the prediction sub-block colSb is set as a new colSb (step S4154). If the upper left position of the prediction subblock colSb is (xColSb, yColSb) and the temporal motion vector tempMv is (tempMv[0], tempMv[1]) with 1/16 pixel precision, the new upper left position of colSb is
xColSb = Clip3( xCtb, xCtb + CtbSizeY + 3, xSb + ( tempMv[0] >> 4 ) )
yColSb = Clip3( yCtb, yCtb + CtbSizeY - 1, ySb + ( tempMv[1] >> 4 ) )
becomes. Here, the upper left position of the tree block is (xCtb, yCtb), and the size of the tree block is CtbSizeY. As shown in the above equation, the position after adding tempMv is corrected to a range approximately equal to the size of the tree block so that it does not deviate much compared to before adding tempMv. If this position is outside the screen, it will be corrected to within the screen.
そして、参照リストごとにインター予測情報を導出する(ステップS4156,S4158)。ここでは、予測サブブロックcolSbについて、サブブロック単位で参照リストごとの動きベクトルmvLXSbColと、予測サブブロックが有効か否かを示すフラグavailableFlagLXSbColを導出する。LXは参照リストを示し、参照リスト0の導出ではLXはL0となり、参照リスト1の導出ではLXはL1となる。インター予測情報の導出は、図47のS4022,S4023と同じであるため、説明を省略する。
Then, inter prediction information is derived for each reference list (steps S4156, S4158). Here, for the prediction subblock colSb, a motion vector mvLXSbCol for each reference list and a flag availableFlagLXSbCol indicating whether or not the prediction subblock is valid are derived for each subblock. LX indicates a reference list; in the derivation of
インター予測情報を導出後(ステップS4156,S4158)、予測サブブロックcolSbが有効か否かを判断する(ステップS4160)。availableFlagL0SbCol=0かつavailableFlagL1SbCol=0の場合はcolSbが無効、それ以外は有効と判断する。colSbが無効の場合(ステップS4160:NO)、動きベクトルmvLXSbColを、中心動きベクトルctrMvLXとする(ステップS4162)。さらに、LX予測を利用しているか否かを示すフラグpredFlagLXSbColを、中心動きベクトルにおけるフラグctrPredFlagLXとする(ステップS4162)。以上により、サブブロック動き情報の導出を終了する。 After deriving the inter prediction information (steps S4156, S4158), it is determined whether the prediction subblock colSb is valid (step S4160). If availableFlagL0SbCol=0 and availableFlagL1SbCol=0, colSb is invalid, otherwise it is determined to be valid. If colSb is invalid (step S4160: NO), the motion vector mvLXSbCol is set as the center motion vector ctrMvLX (step S4162). Furthermore, the flag predFlagLXSbCol indicating whether or not LX prediction is used is set to the flag ctrPredFlagLX in the central motion vector (step S4162). This completes the derivation of sub-block motion information.
再び、図44を参照する。そして、L0の動きベクトルmvL0SbCol、およびL1の動きベクトルmvL1SbColを、前述のサブブロックマージモード導出部304におけるサブブロックマージ候補リストsubblockMergeCandListに候補として追加する(ステップS4028)。ただし、この追加は、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableSbCol=1の場合のみである。以上により、時間マージ候補導出部342の処理を終了する。
Refer to FIG. 44 again. Then, the motion vector mvL0SbCol of L0 and the motion vector mvL1SbCol of L1 are added as candidates to the subblock merging candidate list subblockMergeCandList in the subblock merging mode deriving unit 304 (step S4028). However, this addition is only possible when the flag availableSbCol=1 indicates the existence of a subblock time merging candidate. With the above, the processing of the temporal merging
上記したサブブロック時間マージ候補導出部381の説明は、符号化時のものであるが、復号時も同様となる。つまり、図22のサブブロックマージモード導出部404におけるサブブロック時間マージ候補導出部481の動作は、上記の説明における符号化を復号と置き換えて、同様に説明される。
The above description of the sub-block time merging
<動き補償予測処理>
動き補償予測部306は、符号化において現在予測処理の対象となっているブロックの位置およびサイズを取得する。また、動き補償予測部306は、インター予測情報をインター予測モード判定部305から取得する。取得したインター予測情報から参照インデックスおよび動きベクトルを導出し、復号画像メモリ内の参照インデックスで特定される参照ピクチャを、動きベクトルの分だけ予測ブロックの画像信号と同一位置より移動させた位置の画像信号を取得した後に予測信号を生成する。
<Motion compensation prediction processing>
The motion
インター予測におけるインター予測モードがL0予測やL1予測のような、単一の参照ピクチャからの予測の場合には、1つの参照ピクチャから取得した予測信号を動き補償予測信号とし、インター予測モードがBI予測のような、予測モードが2つの参照ピクチャからの予測の場合には、2つの参照ピクチャから取得した予測信号を重みづけ平均したものを動き補償予測信号とし、動き補償予測信号を予測方法決定部に供給する。ここでは双予測の重みづけ平均の比率を1:1とするが、他の比率を用いて重みづけ平均を行っても良い。例えば、予測対象となっているピクチャと参照ピクチャとのピクチャ間隔が近いものほど重みづけの比率が大きくなるようにしてもよい。また、重みづけ比率の算出をピクチャ間隔の組み合わせと重みづけ比率との対応表を用いて行うようにしても良い。 When the inter prediction mode in inter prediction is prediction from a single reference picture, such as L0 prediction or L1 prediction, the prediction signal obtained from one reference picture is used as the motion compensated prediction signal, and the inter prediction mode is BI. When the prediction mode is prediction from two reference pictures, such as prediction, the weighted average of the prediction signals obtained from the two reference pictures is used as the motion compensation prediction signal, and the motion compensation prediction signal is used to determine the prediction method. supply to the department. Although the weighted average ratio of bi-prediction is set to 1:1 here, the weighted average may be performed using other ratios. For example, the closer the picture interval between the picture to be predicted and the reference picture, the greater the weighting ratio. Further, the weighting ratio may be calculated using a correspondence table between combinations of picture intervals and weighting ratios.
動き補償予測部406は、符号化側の動き補償予測部306と同様の機能をもつ。動き補償予測部406は、インター予測情報を、通常予測動きベクトルモード導出部401、通常マージモード導出部402、サブブロック予測動きベクトルモード導出部403、サブブロックマージモード導出部404から、スイッチ408を介して取得する。
The motion
動き補償予測部406は、得られた動き補償予測信号を、復号画像信号重畳部207に供給する。
The motion
<インター予測モードについて>
単一の参照ピクチャからの予測を行う処理を単予測と定義し、単予測の場合はL0予測またはL1予測という、参照リストL0、L1に登録された2つの参照ピクチャのいずれか一方を利用した予測を行う。L0予測およびL1予測は前方向予測(前方の参照画像を参照する予測)であっても後方向予測(後方の参照画像を参照する予測)であってもよい。図57~58は、L0予測(単予測)での動き補償予測を説明するための図である。
<About inter prediction mode>
The process of making predictions from a single reference picture is defined as uni-prediction, and in the case of uni-prediction, one of the two reference pictures registered in reference lists L0 and L1, called L0 prediction or L1 prediction, is used. Make predictions. The L0 prediction and the L1 prediction may be forward prediction (prediction that refers to a forward reference image) or backward prediction (prediction that refers to a backward reference image). 57 to 58 are diagrams for explaining motion compensated prediction in L0 prediction (uniprediction).
図57はインター予測モードがL0予測であってL0の参照ピクチャ(RefL0Pic)が処理対象ピクチャ(CurPic)より前の時刻にある場合を示している。図58はL0予測であってL0の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合を示している。同様に、図57および図58のL0予測の参照ピクチャをL1予測の参照ピクチャ(RefL1Pic)に置き換えて単予測を行うこともできる。 FIG. 57 shows a case where the inter prediction mode is L0 prediction and the L0 reference picture (RefL0Pic) is at a time earlier than the processing target picture (CurPic). FIG. 58 shows L0 prediction where the L0 reference picture is at a later time than the processing target picture. Similarly, uni-prediction can be performed by replacing the reference picture for L0 prediction in FIGS. 57 and 58 with the reference picture for L1 prediction (RefL1Pic).
2つの参照ピクチャからの予測を行う処理を双予測と定義し、双予測の場合はL0予測とL1予測の双方を利用して双予測と表現する。図59~61は、双予測での動き補償予測を説明するための図である。図59は双予測であってL0予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより前の時刻にあって、L1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合を示している。図60は双予測であってL0予測の参照ピクチャとL1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより前の時刻にある場合を示している。図61は双予測であってL0予測の参照ピクチャとL1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合を示している。 A process of making predictions from two reference pictures is defined as bi-prediction, and in the case of bi-prediction, it is expressed as bi-prediction using both L0 prediction and L1 prediction. 59 to 61 are diagrams for explaining motion compensated prediction in bi-prediction. FIG. 59 shows a case of bi-prediction in which the reference picture for L0 prediction is at a time before the picture to be processed, and the reference picture for L1 prediction is at a time after the picture to be processed. FIG. 60 shows a case where bi-prediction is used, and the reference picture for L0 prediction and the reference picture for L1 prediction are at a time earlier than the processing target picture. FIG. 61 shows a case in which the reference picture for L0 prediction and the reference picture for L1 prediction are located at a later time than the processing target picture in bi-prediction.
このように、L0/L1の予測種別と時間の関係は、L0が前方向予測(前方の参照画像を参照する予測)、L1が後方向予測(後方の参照画像を参照する予測)とは限定されずに用いることが可能である。また双予測の場合に、同一の参照ピクチャを用いてL0予測及びL1予測のそれぞれを行ってもよい。なお、動き補償予測を単予測で行うか双予測で行うかの判断は、例えばL0予測を利用するか否か及びL1予測を利用するか否かを示す情報(例えば、フラグ)に基づき判断される。 In this way, the relationship between L0/L1 prediction types and time is limited to that L0 is forward prediction (prediction that refers to the forward reference image) and L1 is backward prediction (prediction that refers to the backward reference image). It can be used without being Furthermore, in the case of bi-prediction, the same reference picture may be used for each of L0 prediction and L1 prediction. Note that the determination of whether to perform motion compensation prediction using uni-prediction or bi-prediction is made based on information (for example, a flag) indicating whether to use L0 prediction and whether to use L1 prediction, for example. Ru.
<参照インデックスについて>
本発明の実施の形態では、動き補償予測の精度向上のために、動き補償予測において複数の参照ピクチャの中から最適な参照ピクチャを選択することを可能とする。そのため、動き補償予測で利用した参照ピクチャを参照インデックスとして利用するとともに、参照インデックスを符号化ベクトルとともに符号化ストリーム中に符号化する。
<About reference index>
In an embodiment of the present invention, in order to improve the accuracy of motion compensated prediction, it is possible to select an optimal reference picture from among a plurality of reference pictures in motion compensated prediction. Therefore, the reference picture used in motion compensation prediction is used as a reference index, and the reference index is encoded in the encoded stream together with the encoded vector.
<通常予測動きベクトルモードに基づく動き補償処理>
動き補償予測部306は、図16の符号化側におけるインター予測部102でも示されるように、インター予測モード判定部305において、通常予測動きベクトルモード導出部301によるインター予測情報が選択された場合には、このインター予測情報をインター予測モード判定部305から取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、予測方法決定部105に供給される。
<Motion compensation processing based on normal predicted motion vector mode>
As shown in the
同様に、動き補償予測部406は、図22の復号側におけるインター予測部203でも示されるように、復号の過程でスイッチ408が通常予測動きベクトルモード導出部401に接続された場合には、通常予測動きベクトルモード導出部401によるインター予測情報を取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、復号画像信号重畳部207に供給される。
Similarly, as shown in the
<通常マージモードに基づく動き補償処理>
動き補償予測部306は、図16の符号化側におけるインター予測部102でも示されるように、インター予測モード判定部305において、通常マージモード導出部302によるインター予測情報が選択された場合には、このインター予測情報をインター予測モード判定部305から取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、予測方法決定部105に供給される。
<Motion compensation processing based on normal merge mode>
As shown in the
同様に、動き補償予測部406は、図22の復号側におけるインター予測部203でも示されるように、復号の過程でスイッチ408が通常マージモード導出部402に接続された場合には、通常マージモード導出部402によるインター予測情報を取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、復号画像信号重畳部207に供給される。
Similarly, as shown in the
<サブブロック予測動きベクトルモードに基づく動き補償処理>
動き補償予測部306は、図16の符号化側におけるインター予測部102でも示されるように、インター予測モード判定部305において、サブブロック予測動きベクトルモード導出部303によるインター予測情報が選択された場合には、このインター予測情報をインター予測モード判定部305から取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、予測方法決定部105に供給される。
<Motion compensation processing based on sub-block predicted motion vector mode>
As shown in the
同様に、動き補償予測部406は、図22の復号側におけるインター予測部203でも示されるように、復号の過程でスイッチ408がサブブロック予測動きベクトルモード導出部403に接続された場合には、サブブロック予測動きベクトルモード導出部403によるインター予測情報を取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、復号画像信号重畳部207に供給される。
Similarly, as shown in the
<サブブロックマージモードに基づく動き補償処理>
動き補償予測部306は、図16の符号化側におけるインター予測部102でも示されるように、インター予測モード判定部305において、サブブロックマージモード導出部304によるインター予測情報が選択された場合には、このインター予測情報をインター予測モード判定部305から取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、予測方法決定部105に供給される。
<Motion compensation processing based on sub-block merge mode>
As shown in the
同様に、動き補償予測部406は、図22の復号側におけるインター予測部203でも示されるように、復号の過程でスイッチ408がサブブロックマージモード導出部404に接続された場合には、サブブロックマージモード導出部404によるインター予測情報を取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、復号画像信号重畳部207に供給される。
Similarly, as shown in the
<アフィンモードに基づく動き補償処理>
本実施の形態においてはアフィンモデルによる動き補償が利用できる。アフィンモデルによる動き補償は符号化ブロックの2~4個の角を制御点とし、制御点の動きベクトルからサブブロックの動きベクトルを導出し、サブブロック単位で動き補償を行う。
<Motion compensation processing based on affine mode>
In this embodiment, motion compensation using an affine model can be used. Motion compensation using an affine model uses two to four corners of a coded block as control points, derives the motion vector of a subblock from the motion vector of the control point, and performs motion compensation on a subblock basis.
以下のフラグは、符号化処理においてインター予測モード判定部305により決定されるインター予測の条件に基づいて以下のフラグに反映され、符号化ストリーム中に符号化される。復号処理においては、符号化ストリーム中の以下のフラグに基づいてアフィンモデルによる動き補償を行うか否かを特定する。
The following flags are reflected in the following flags based on the inter prediction conditions determined by the inter prediction
sps_affine_enabled_flagは、インター予測において、アフィンモデルによる動き補償が利用できるか否かを表す。sps_affine_enabled_flagが0であれば、シーケンス単位でアフィンモデルによる動き補償ではないように抑制される。また、inter_affine_flag とcu_affine_type_flag は、符号化ビデオシーケンスのCU(符号化ユニット)シンタックスにおいて伝送されない。sps_affine_enabled_flagが1であれば、符号化ビデオシーケンスにおいてアフィンモデルによる動き補償を利用できる。 sps_affine_enabled_flag indicates whether motion compensation using an affine model can be used in inter prediction. If sps_affine_enabled_flag is 0, motion compensation using an affine model is suppressed on a sequence-by-sequence basis. Also, inter_affine_flag and cu_affine_type_flag are not transmitted in the CU (coding unit) syntax of the encoded video sequence. If sps_affine_enabled_flag is 1, affine model motion compensation can be used in the encoded video sequence.
sps_affine_type_flagは、インター予測において、6パラメータアフィンモードによる動き補償が利用できるか否かを表す。6パラメータアフィンモデルは3つの制御点のそれぞれの動きベクトルの水平及び垂直成分の6つのパラメータからサブブロックの動きベクトルを導出し、サブブロック単位で動き補償を行うモードである。サブブロック単位で動きベクトルを導出するが、符号化ブロック単位で共通の参照インデックスを導出する。 sps_affine_type_flag indicates whether motion compensation using 6-parameter affine mode can be used in inter prediction. The 6-parameter affine model is a mode in which a motion vector of a sub-block is derived from six parameters of horizontal and vertical components of the motion vector of three control points, and motion compensation is performed in units of sub-blocks. Motion vectors are derived for each subblock, but a common reference index is derived for each encoded block.
sps_affine_type_flagが0であれば、6パラメータアフィンモデルによる動き補償ではないように抑制される。また、cu_affine_type_flagは、符号化ビデオシーケンスのCUシンタックスにおいて伝送されない。sps_affine_type_flagが1であれば、符号化ビデオシーケンスにおいて6パラメータアフィンモデルによる動き補償を利用できる。 If sps_affine_type_flag is 0, motion compensation is suppressed so that it is not a 6-parameter affine model. Also, cu_affine_type_flag is not transmitted in the CU syntax of the encoded video sequence. If sps_affine_type_flag is 1, motion compensation using a 6-parameter affine model can be used in the encoded video sequence.
sps_affine_type_flagが存在しない場合には、0であるものとする。 If sps_affine_type_flag does not exist, it is assumed to be 0.
PまたはBスライスを復号している場合、現在処理対象となっているCUにおいて、inter_affine_flagが1であれば、現在処理対象となっているCUの動き補償予測信号を生成するために、アフィンモデルによる動き補償が用いられる。 When decoding a P or B slice, if inter_affine_flag is 1 in the CU currently being processed, an affine model is used to generate a motion compensated prediction signal for the CU currently being processed. Motion compensation is used.
inter_affine_flagが0であれば、現在処理対象となっているCUにアフィンモデルは用いられない。 If inter_affine_flag is 0, no affine model will be used for the CU currently being processed.
inter_affine_flagが存在しない場合には、0であるものとする。 If inter_affine_flag does not exist, it is assumed to be 0.
PまたはBスライスを復号している場合、現在処理対象となっているCUにおいて、cu_affine_type_flagが1であれば、現在処理対象となっているCUの動き補償予測信号を生成するために、6パラメータアフィンモデルによる動き補償が用いられる。 When decoding a P or B slice, if cu_affine_type_flag is 1 in the CU currently being processed, the 6-parameter affine Model-based motion compensation is used.
cu_affine_type_flagが0であれば、現在処理対象となっているCUの動き補償予測信号を生成するために、4パラメータアフィンモデルによる動き補償が用いられる。4パラメータアフィンモデルは2つの制御点のそれぞれの動きベクトルの水平成分及び垂直成分の4つのパラメータからサブブロックの動きベクトルを導出し、サブブロック単位で動き補償を行うモードである。 If cu_affine_type_flag is 0, motion compensation using a four-parameter affine model is used to generate a motion compensated prediction signal for the CU currently being processed. The 4-parameter affine model is a mode in which a sub-block motion vector is derived from four parameters, ie, a horizontal component and a vertical component, of the motion vector of two control points, and motion compensation is performed in sub-block units.
<マージ差分動きベクトル(MMVD)>
マージ候補の上位2つ(マージ候補リスト内のマージインデックスが0および1のマージ候補)の動きベクトルに対し、差分動きベクトルを加算することができる。この差分動きベクトルを、マージ差分動きベクトルと呼ぶ。
<Merge difference motion vector (MMVD)>
The differential motion vector can be added to the motion vectors of the top two merging candidates (merging candidates with merging indexes of 0 and 1 in the merging candidate list). This differential motion vector is called a merged differential motion vector.
符号化側のマージ候補選択部347においてマージ差分動きベクトルを加算する場合、マージ差分動きベクトルが加算された動きベクトルは、インター予測モード判定部305を介して動き補償予測部306に供給される。また、ビット列符号化部108は、マージ差分動きベクトルに関する情報を符号化する。マージ差分動きベクトルに関する情報とは、動きベクトルに加算する距離を示すインデックスmmvd_distance_idxと、動きベクトルを加算する方向を示すインデックスmmvd_direction_idxである。これらのインデックスは、図63(a)および図63(b)に示す表のように定義される。そして、マージ差分動きベクトルオフセットMmvdOffsetのx,y成分をそれぞれMmvdOffset[0], MmvdOffset[1]で表すと、
MmvdOffset[0] = ( MmvdDistance << 2 ) * MmvdSign[0]
MmvdOffset[1] = ( MmvdDistance << 2 ) * MmvdSign[1]
となる。マージ差分動きベクトルは、上式のマージ差分動きベクトルオフセットMmvdOffsetより導出される。マージ差分動きベクトルを導出する詳細は、以下の復号側の場合において説明する。
When the merge
MmvdOffset[0] = ( MmvdDistance << 2 ) * MmvdSign[0]
MmvdOffset[1] = ( MmvdDistance << 2 ) * MmvdSign[1]
becomes. The merge difference motion vector is derived from the merge difference motion vector offset MmvdOffset in the above equation. Details of deriving the merged difference motion vector will be explained in the case of the decoding side below.
復号側において、マージ差分動きベクトルが存在する場合、ビット列復号部201に供給されるビットストリームからマージ差分動きベクトルに関する情報を分離し、マージ差分動きベクトルオフセットMmvdOffsetを導出する。また、マージ候補選択部447は、復号されたマージ差分動きベクトルオフセットから、マージ差分動きベクトルを導出する。このマージ差分動きベクトルを動きベクトルに加算してから、その動きベクトルを動き補償予測部406に供給する。
On the decoding side, if a merged differential motion vector exists, information regarding the merged differential motion vector is separated from the bitstream supplied to the bit
マージ候補選択部447におけるマージ差分動きベクトルmMvdLXの導出について、図64(a)のフローチャートを参照して説明する。まず、符号化ブロックのインター予測モードが双予測(PRED_BI)であるか否かを判定する(S4402)。双予測でない場合(S4402:No)、L0予測(PRED_L0)であるか否かを判定する(S4404)。L0予測の場合(S4404:Yes)、
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = 0
として(S4406)、マージ差分動きベクトルを導出する処理は終了する。L1予測の場合(S4404:No)、
mMvdL0 = 0
mMvdL1 = MmvdOffset
として(S4408)、マージ差分動きベクトルを導出する処理は終了する。
The derivation of the merge difference motion vector mMvdLX in the merge
mmvdL0 = MmvdOffset
mmvdL1 = 0
(S4406), and the process of deriving the merged difference motion vector ends. In the case of L1 prediction (S4404: No),
mmvdL0 = 0
mmvdL1 = MmvdOffset
(S4408), and the process of deriving the merged difference motion vector ends.
一方、双予測の場合(S4402:Yes)、処理対象ピクチャcurrPicと参照ピクチャのPOCの差を、参照リストごとに計算し、それぞれcurrPocDiffL0, currPocDiffL1とする(S4410)。ここで、picAとpicBのPOCの差DiffPicOrderCnt(picA, picB)は、
DiffPicOrderCnt( picA, picB ) = [picAのPOC] - [picBのPOC]
を示す。また、参照ピクチャRefPicList0[ refIdxL0 ]は、参照リストL0の参照インデックスrefIdxL0が示すピクチャである。同様に、参照ピクチャRefPicList1[ refIdxL1 ]は、参照リストL1の参照インデックスrefIdxL1が示すピクチャである。
On the other hand, in the case of bi-prediction (S4402: Yes), the difference between the POC of the processing target picture currPic and the reference picture is calculated for each reference list and set as currPocDiffL0 and currPocDiffL1, respectively (S4410). Here, the difference in POC between picA and picB, DiffPicOrderCnt(picA, picB), is
DiffPicOrderCnt( picA, picB ) = [POC of picA] - [POC of picB]
shows. Further, the reference picture RefPicList0[refIdxL0] is a picture indicated by the reference index refIdxL0 of the reference list L0. Similarly, reference picture RefPicList1[refIdxL1] is a picture indicated by reference index refIdxL1 of reference list L1.
次に、-currPocDiffL0 * currPocDiffL1 >= 0か否かを判定する(ステップS4412)。この判定が真の場合(ステップS4412:Yes)、
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = -MmvdOffset
として(ステップS4414)、マージ差分動きベクトルを導出する処理は終了する。一方、この判定が偽の場合(ステップS4412:No)、
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = MmvdOffset
とする(ステップS4416)。次に、参照リストL0とのPOCの差の絶対値が、参照リストL1とのPOCの差の絶対値以上か否かを判定する(ステップS4418)。この判定が真の場合(ステップS4418:Yes)、X=0, Y=1とし(ステップS4420)、L1のマージ差分動きベクトルmMvdL1をスケーリングする(ステップS4424)。ここで、mMvdLYは、Y=0の場合はmMvdL0、Y=1の場合はmMvdL1であることを示す。一方、この判定が偽の場合(ステップS4418:No)、X=1, Y=0とし(ステップS4422)、L0のマージ差分動きベクトルmMvdL0をスケーリングする(ステップS4424)。マージ差分動きベクトルmMvdLYのスケーリングは、図64(b)のように、
td = Clip3( -128, 127, currPocDiffLX )
tb = Clip3( -128, 127, currPocDiffLY )
tx = ( 16384 + Abs( td ) >> 1 ) / td
distScaleFactor = Clip3( -4096, 4095, ( tb * tx + 32 ) >> 6 )
mMvdLY = Clip3( -32768, 32767, Sign( distScaleFactor * mMvdLY )
* ( (Abs( distScaleFactor * mMvdLY ) + 127 ) >> 8 ) )
として導出する。ここで、currPocDiffLXは、X=0の場合はcurrPocDiffL0、X=1の場合はcurrPocDiffL1であることを示す。同様に、currPocDiffLYは、Y=0の場合はcurrPocDiffL0、Y=1の場合はcurrPocDiffL1であることを示す。また、Clip3(x,y,z)は値zについて、最小値をx、最大値をyに制限する関数である。Sign(x)は値xの符号を返す関数であり、Abs(x)は値xの絶対値を返す関数である。以上により、マージ差分動きベクトルを導出する処理は終了する。
Next, it is determined whether -currPocDiffL0 * currPocDiffL1 >= 0 (step S4412). If this determination is true (step S4412: Yes),
mmvdL0 = MmvdOffset
mmvdL1 = -MmvdOffset
(step S4414), and the process of deriving the merged difference motion vector ends. On the other hand, if this determination is false (step S4412: No),
mmvdL0 = MmvdOffset
mmvdL1 = MmvdOffset
(Step S4416). Next, it is determined whether the absolute value of the difference in POC with reference list L0 is greater than or equal to the absolute value of the difference in POC with reference list L1 (step S4418). If this determination is true (step S4418: Yes), set X=0, Y=1 (step S4420), and scale the merged difference motion vector mmvdL1 of L1 (step S4424). Here, mMvdLY indicates that when Y=0, it is mMvdL0, and when Y=1, it is mMvdL1. On the other hand, if this determination is false (step S4418: No), set X=1, Y=0 (step S4422), and scale the merged difference motion vector mmvdL0 of L0 (step S4424). The scaling of the merged difference motion vector mmvdLY is as shown in Figure 64(b).
td = Clip3( -128, 127, currPocDiffLX )
tb = Clip3( -128, 127, currPocDiffLY )
tx = ( 16384 + Abs( td ) >> 1 ) / td
distScaleFactor = Clip3( -4096, 4095, ( tb * tx + 32 ) >> 6 )
mMvdLY = Clip3( -32768, 32767, Sign( distScaleFactor * mMvdLY )
* ((Abs( distScaleFactor * mMvdLY ) + 127 ) >> 8 ) )
Derive it as Here, currPocDiffLX indicates currPocDiffL0 when X=0, and currPocDiffL1 when X=1. Similarly, currPocDiffLY indicates currPocDiffL0 when Y=0 and currPocDiffL1 when Y=1. Further, Clip3(x,y,z) is a function that limits the minimum value to x and the maximum value to y for the value z. Sign(x) is a function that returns the sign of value x, and Abs(x) is a function that returns the absolute value of value x. With the above steps, the process of deriving the merged difference motion vector is completed.
マージ差分動きベクトルは、サブブロックマージ候補の上位2つの動きベクトルに対して加算しても良い。この場合、動きベクトルに加算する距離を示すインデックスmmvd_distance_idxは、図63(c)に示す表のように定義される。サブブロックマージ候補選択部386の動作は、マージ候補選択部347と同じであるため、説明を省略する。また、サブブロックマージ候補選択部486の動作は、マージ候補選択部447と同じであるため、説明を省略する。
The merge difference motion vector may be added to the top two motion vectors of the sub-block merging candidates. In this case, the index mmvd_distance_idx indicating the distance to be added to the motion vector is defined as in the table shown in FIG. 63(c). The operation of the sub-block merging
前述の通り、MmvdDistanceは、図63(a)や図63(c)に示す表のように定義される。これらの表は1/4画素精度で定義されているので、生成されるマージ差分動きベクトルは、小数画素精度を含むことがある。ただし、これらの表の画素精度が1であることを示すフラグをスライス単位で符号化/復号することにより、生成されるマージ差分動きベクトルが、小数画素精度を含まないように変更することができる。 As described above, MmvdDistance is defined as shown in the tables shown in FIGS. 63(a) and 63(c). Since these tables are defined with quarter pixel precision, the merged difference motion vectors that are generated may include fractional pixel precision. However, by encoding/decoding the flag indicating that the pixel precision in these tables is 1 in slice units, it is possible to change the generated merged difference motion vector so that it does not include fractional pixel precision. .
<適応動きベクトル解像度(AMVR)>
符号化ブロック単位で、差分動きベクトルの解像度を適応的に変更することができる。この解像度を、適応動きベクトル解像度と呼ぶ。
<Adaptive motion vector resolution (AMVR)>
The resolution of the differential motion vector can be adaptively changed in units of encoded blocks. This resolution is called adaptive motion vector resolution.
通常予測動きベクトルモードに対して適応動きベクトル解像度を用いる場合について説明する。この場合、空間予測動きベクトル候補導出部321および421と、時間予測動きベクトル候補導出部322および422と、履歴予測動きベクトル候補導出部323および423において、導出された候補の動きベクトルは解像度に応じて丸められる。解像度は1/4,1,4画素精度から選択でき、解像度を変更しない場合は1/4画素精度となる。丸め処理は、処理対象の符号化ブロックにおける動きベクトルの解像度に合わせてなされる。つまり、導出された候補の動きベクトルmvXは、
rightShift = leftShift = MvShift + 2
offset = 1 << ( rightShift - 1 )
mvX = ( mvX >= 0 ? ( mvX + offset ) >> rightShift :
- ( (- mvX + offset ) >> rightShift ) ) << leftShift
と丸め処理される。ここで、処理対象の符号化ブロックにおける動きベクトルの解像度が1/4画素精度の場合、MvShift=0である。同様に、動きベクトルの解像度が1画素精度の場合はMvShift=2であり、動きベクトルの解像度が4画素精度の場合はMvShift=4である。上式により、mvXのx,y成分それぞれが処理される。
A case where adaptive motion vector resolution is used for the normal predicted motion vector mode will be described. In this case, the derived candidate motion vectors are calculated in the spatial predicted motion vector
rightShift = leftShift =
offset = 1 << ( rightShift - 1 )
mvX = ( mvX >= 0 ? ( mvX + offset ) >> rightShift :
- ( (- mvX + offset ) >> rightShift ) ) << leftShift
is rounded off. Here, if the resolution of the motion vector in the encoded block to be processed is 1/4 pixel precision, MvShift=0. Similarly, when the motion vector resolution is 1 pixel precision, MvShift=2, and when the motion vector resolution is 4 pixel precision, MvShift=4. According to the above formula, each of the x and y components of mvX is processed.
適応動きベクトル解像度は、サブブロック予測動きベクトルモードに対して用いることもできる。この場合、上記の通常予測動きベクトルモードに対して、解像度のみが異なる。すなわち、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部361および461と、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362および462と、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部363および463において、導出された候補の動きベクトルは解像度に応じて丸められる。解像度は1/16,1/4,1画素精度から選択でき、解像度を変更しない場合は1/16画素精度となる。丸め処理は、処理対象の符号化ブロックにおける動きベクトルの解像度に合わせてなされる。つまり、導出された候補の動きベクトルmvXは、上記の式により丸め処理される。ここで、処理対象の符号化ブロックにおける動きベクトルの解像度が1/4画素精度の場合、MvShift=0である。同様に、動きベクトルの解像度が1画素精度の場合はMvShift=2である。上記の式により、mvXのx,y成分それぞれが処理される。
Adaptive motion vector resolution can also be used for sub-block predicted motion vector modes. In this case, only the resolution differs from the normal predicted motion vector mode described above. That is, in the affine inheritance predicted motion vector
本実施の形態では、更に、履歴予測動きベクトル候補リストを利用する際の参照順を、格納順とは逆の順序で行えるように構成しても良い。ここで、履歴予測動きベクトル候補リストの末尾側から格納し、履歴予測動きベクトル候補リストの先頭側の動き情報が末尾側に比べて古い動き情報となる順番に並ぶように格納した場合には、本実施の形態と同様の格納状態となる。また、履歴予測動きベクトル候補リストの先頭側が末尾側に比べて新しい動き情報となる順番に並ぶように格納した場合には、本実施の形態で示されたものとは逆の格納状態となる。このような逆の格納状態の場合であっても、参照順を、格納順とは逆の順序で行うことにより、本実施の形態で示されるような参照内容、つまり、履歴予測動きベクトル候補リストから参照する際に、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照することを可能にする。更に、履歴予測動きベクトル候補リストを利用する際に、参照順を格納順と同じ方向の順序で利用する場合と、格納順とは逆の方向の順序で利用する場合とを使い分けるように構成しても良い。つまり、履歴予測動きベクトル候補リストに格納された動き情報を、古い動き情報から新しく追加された動き情報へ順番に参照できるようにする場合と、履歴予測動きベクトル候補リストに格納された動き情報を、新しく追加された動き情報から古い動き情報へ順番に参照できるようにする場合とを、履歴予測動きベクトル候補リストを利用する際に、使い分けるように構成しても良い。 The present embodiment may also be configured such that the order of reference when using the historical predicted motion vector candidate list is reverse to the order of storage. Here, if the history predicted motion vector candidate list is stored from the tail end, and the motion information on the head side of the history prediction motion vector candidate list is stored in the order that it is older than the motion information on the tail side, then The storage state is the same as in this embodiment. Furthermore, if the history predicted motion vector candidate list is stored in such a way that the head side is newer motion information than the tail side, the storage state will be opposite to that shown in this embodiment. Even in the case of such a reverse storage state, by performing the reference order in the reverse order of the storage order, the reference contents as shown in this embodiment, that is, the history predicted motion vector candidate list When referring to the motion information, it is possible to refer to the newly added motion information in order from the oldest motion information to the newly added motion information. Furthermore, when using the history predicted motion vector candidate list, the reference order is configured to be used either in the same direction as the storage order or in the reverse order from the storage order. It's okay. In other words, there is a case where the motion information stored in the history predicted motion vector candidate list can be referred to in order from the oldest motion information to newly added motion information, and a case where the motion information stored in the history prediction motion vector candidate list is When using the history predicted motion vector candidate list, the configuration may be configured such that the historical predicted motion vector candidate list is used in two cases: 1) to be able to sequentially refer to the oldest motion information from the newly added motion information;
また、履歴予測動きベクトル候補リストに新たな要素を追加する際に、履歴予測動きベクトル候補リストから同一の情報を持つ要素を探索し、削除する処理を行わないように構成しても良い。 Further, when adding a new element to the historical predicted motion vector candidate list, the configuration may be such that the process of searching and deleting elements having the same information from the historical predicted motion vector candidate list is not performed.
更に、通常予測動きベクトルモードにおいて、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを利用して通常予測動きベクトル候補を導出する際に、履歴予測動きベクトル候補リストから同一の情報を持つ要素を探索し、同一の情報を持つ要素を通常予測動きベクトル候補としない処理を行わないように構成しても良い。 Furthermore, in normal motion vector predictor mode, when deriving normal motion vector predictor candidates using the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList, elements with the same information are searched from the historical motion vector predictor candidate list, and It may also be configured such that a process that does not normally use an element with information as a predicted motion vector candidate is not performed.
<履歴予測動きベクトル候補リスト>
ここでは、履歴予測動きベクトル候補リストの構成と動作について説明する。
<Historical predicted motion vector candidate list>
Here, the structure and operation of the history predicted motion vector candidate list will be explained.
図68で示すように、符号化対象ブロックにおいてインター予測により用いられたインター予測情報を、登録すべきインター予測情報候補hMvpCandとし、過去に利用したことのある履歴として、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録する。図68では、履歴予測動きベクトル候補リストは6つの要素を格納できるリスト構造となっており、先に格納された要素から順番に取り出される、先入先出のFIFO(First-In,First Out)方式を基本的な格納動作としている。 As shown in FIG. 68, the inter prediction information used by inter prediction in the current block to be encoded is set as the inter prediction information candidate hMvpCand to be registered, and the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList is used as the history that has been used in the past. Register. In FIG. 68, the history predicted motion vector candidate list has a list structure that can store six elements, and is a FIFO (First-In, First Out) method in which the elements stored first are retrieved in order. is the basic storage operation.
ここでは一例としてHmvpCandListに格納できる最大の要素数を符号化側および復号側での取決めとして6つとして説明するが、特に限定されるものではなく、6つ以上であっても構わない。また、HmvpCandListに格納できる最大の要素数を5つ、もしくはそれ以下の要素数として構成しても良い。例えば、予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数、最大マージ候補数、最大サブブロックマージ候補数などの、インター予測情報候補の最大要素数と同等の最大要素数にHmvpCandListを構成しても良い。また、各モードのインター予測情報候補の最大要素数に連動するように、HmvpCandListを構成しても良い。 Here, as an example, the maximum number of elements that can be stored in HmvpCandList will be explained as six, as agreed upon between the encoding side and the decoding side, but this is not particularly limited and the maximum number of elements that can be stored in HmvpCandList may be six or more. Further, the maximum number of elements that can be stored in HmvpCandList may be five, or a smaller number of elements may be configured. For example, HmvpCandList may be configured to have a maximum number of elements equivalent to the maximum number of elements of inter prediction information candidates, such as the maximum number of elements, the maximum number of merging candidates, and the maximum number of subblock merging candidates of the motion vector predictor list mvpListLX. Furthermore, HmvpCandList may be configured to be linked to the maximum number of elements of inter prediction information candidates for each mode.
このHmvpCandListの最大要素数を符号化ビットストリームのシンタックス要素に含めることにより、符号化側から復号側へ伝達するように構成しても良い。 By including the maximum number of elements of this HmvpCandList in the syntax element of the encoded bitstream, it may be configured to be transmitted from the encoding side to the decoding side.
図68で示されるように、HmvpCandListは、リストの先頭である位置0からリストの末尾である位置5に、6つの要素を格納でき、位置0から位置5まで要素を埋めていくことができる。この位置0から位置5までを履歴予測動きベクトルインデックスhMvpIdxとして管理する。例えば、位置0はhMVpIdx[0]、位置5はhMVpIdx[5]と表現できる。HmvpCandListの格納要素数をNumHmvpCandで管理し、0から最大要素数である6の範囲で格納要素の増減を管理する。
As shown in FIG. 68, HmvpCandList can store six elements from
HmvpCandListに最大要素数が格納されている状態で、新たに要素を末尾側から追加する場合について説明する。図69で示されるように、インター予測情報候補hMvpCandを新たに履歴として登録しようとする場合、先頭である位置0の要素を削除し、各要素の位置を1つずつ先頭方向にシフトさせる。シフトの結果、図70のように格納要素数が1つ減ることにより、末尾の位置5に新たな要素を格納できるようになる。そこで、インター予測情報候補hMvpCandを末尾の位置5に格納することで、図71のように、HmvpCandListに新たな要素が追加される。
The case where a new element is added from the end with the maximum number of elements stored in HmvpCandList will be explained. As shown in FIG. 69, when attempting to newly register inter prediction information candidate hMvpCand as a history, the element at
(変形例 その1)
第1の実施の形態の変形例として、以下に示すような履歴予測動きベクトル候補リストに対する処理を行うように構成する。
<履歴予測動きベクトル候補リストの同一候補探索>
図72に示すような参照順で履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを利用する場合に、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されているインター予測情報の中に、登録すべきインター予測情報候補hMvpCandと同じ値のインター予測が存在する場合は、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListからその要素(インター予測情報)を削除している。このような同一候補の削除処理を以後、同一候補削除処理と呼ぶ。
履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに要素を追加する際に、同一候補削除処理を行わないように構成する。また、図73に示すような履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に新たな要素を追加していく格納順とは逆の順序で参照しながら履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを利用する場合には、同一候補削除処理を行わないように構成する。
図65は、末尾側から追加していく格納順とは逆の順序で参照していき、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納された履歴予測動きベクトル候補である動き情報を、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照しながら利用し、同一候補削除処理を行わないように構成した場合の、履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を説明するフローチャートである。
通常予測ベクトルモードまたは通常マージモードでインター予測を行う際に用いたインター予測情報を登録すべきインター予測情報候補hMvpCandとし、符号化側の符号化情報格納メモリ111及び復号側の符号化情報格納メモリ205に備える履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されているインター予測情報の中に、登録すべきインター予測情報候補hMvpCandと同じ値のインター予測が存在するか否かに関わらず、先頭側に最も近い空いている位置から順番に、登録すべきインター予測情報候補hMvpCandを追加する。HmvpCandListが最大要素数まで埋まっている場合には、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの先頭の要素(インター予測情報)を削除し、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの最後に、登録すべきインター予測情報候補hMvpCandを追加する。
本実施の形態の符号化側の符号化情報格納メモリ111及び復号側の符号化情報格納メモリ205に備える履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素の数は6とする。まず、スライス単位での初期設定を行う。スライスの先頭で履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListが初期化され、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値は0に設定する(図65のステップS2401)。
続いて、スライス内の符号化ブロック毎に以下の履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新処理を繰り返し行う(図65のステップS2402~S2407)。
履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録対象のインター予測情報候補hMvpCandが存在するか否かを判定する(図65のステップS2404)。符号化側の予測方法決定部105で通常予測動きベクトルモードまたは通常マージモードと判定された場合、または復号側のビット列復号部で通常予測動きベクトルモードまたは通常マージモードとして復号された場合、そのインター予測モードをhMvpCandとする。符号化側の予測方法決定部105でイントラ予測モード、サブブロック予測動きベクトルモードまたはサブブロックマージモードと判定された場合、または復号側のビット列復号部でイントラ予測モード、サブブロック予測動きベクトルモードまたはサブブロックマージモードとして復号された場合、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新処理を行わず、登録対象のインター予測情報候補hMvpCandは存在しない。登録対象のインター予測情報候補hMvpCandが存在しない場合はステップS2406をスキップする(図65のステップS2404:NO)。登録対象のインター予測情報候補hMvpCandが存在する場合はステップS2406以下の処理を行う(図65のステップS2404:YES)。
次に、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素のシフト及び追加処理を行う(図65のステップS2406)。
図65で示されるような処理を行うことにより、同一候補のチェックおよび削除処理およびその処理を実行するための変数の設定や比較処理を省略でき、処理量を軽減することが可能になる。
また、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに要素を追加する際に、履歴予測動きベクトル候補リストに対して同一候補削除処理を行わないようにした場合でも、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照できるようにすることで、予測動きベクトル候補リストに同一候補が追加される可能性を低減することが可能になる。
(Modification example 1)
As a modification of the first embodiment, the following processing is performed on the history predicted motion vector candidate list.
<Searching for identical candidates in the history predicted motion vector candidate list>
When using the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList in the reference order as shown in FIG. 72, the inter prediction information candidate hMvpCand to be registered is If inter prediction with the same value exists, that element (inter prediction information) is deleted from the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList. Hereinafter, such same candidate deletion processing will be referred to as same candidate deletion processing.
When adding an element to the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList, the same candidate deletion process is not performed. Furthermore, when using the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList while referring to it in the reverse order of the storage order in which new elements are added to the end of the historical predicted motion vector candidate list as shown in FIG. Configure so that the same candidate deletion process is not performed.
In FIG. 65, the motion information that is the historical predicted motion vector candidate stored in the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList is referenced in the reverse order of the storage order starting from the end, starting from the oldest motion information. , is a flowchart illustrating a procedure for deriving historical predicted motion vector candidates in a case where newly added motion information is referred to and used in order and the same candidate deletion process is not performed.
The inter prediction information used when performing inter prediction in the normal prediction vector mode or the normal merge mode is set as the inter prediction information candidate hMvpCand to be registered, and the coding
In this embodiment, the number of elements of the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList provided in the encoded
Subsequently, the following process of updating the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList is repeatedly performed for each encoded block within the slice (steps S2402 to S2407 in FIG. 65).
It is determined whether the inter prediction information candidate hMvpCand to be registered exists in the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList (step S2404 in FIG. 65). If the prediction
Next, the elements of the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList are shifted and added (step S2406 in FIG. 65).
By performing the processing shown in FIG. 65, it is possible to omit the same candidate checking and deletion processing, the setting of variables for executing the processing, and the comparison processing, and it is possible to reduce the amount of processing.
In addition, when adding elements to the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList, even if the same candidate deletion process is not performed on the historical predicted motion vector candidate list, the newly added motion information will be changed from the old motion information. By being able to refer to the motion vector predictors in order, it is possible to reduce the possibility that the same candidate will be added to the motion vector predictor candidate list.
(変形例 その2)
第1の実施の形態の変形例として、図65のステップS2406の履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素シフト/追加処理手順を以下のように構成する。
図66は、図65のステップS2406の履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素シフト/追加処理手順のフローチャートである。
まず、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納されている先頭要素を除いてから新たな要素を追加するか、要素を除かずに新たな要素追加するかを判定する。具体的にはNumHmvpCandが6かどうかを比較する(図66のステップS2541)。NumHmvpCandが6である場合(図66のステップS2541:YES)、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納されている先頭要素を除いてから新たな要素を追加する。インデックスiの初期値を1の値に設定する。この初期値からNumHmvpCandまで、ステップS2543の要素シフト処理を繰り返す。(図66のステップS2542~S2544)。HmvpCandList [ i - 1 ]にHmvpCandList [ i ]の要素をコピーすることで要素を前方にシフトし(図66のステップS2543)、iを1インクリメントする(図66のステップS2542、S2544)。続いて、履歴予測動きベクトル候補リストの最後に相当する0から数えて(NumHmvpCand-1)番目 HmvpCandList [NumHmvpCand-1]にインター予測情報候補hMvpCandを追加し(図66のステップS2545)、本履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素シフト・追加処理を終了する。一方、NumHmvpCandが6でない場合(図66のステップS2541:NO)、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納されている要素を除かずに新たな要素を追加する。履歴予測動きベクトル候補リストの最後に相当する0から数えて(NumHmvpCand-1)番目 HmvpCandList [NumHmvpCand]にインター予測情報候補hMvpCandを追加し、NumHmvpCandを1インクリメントして(図66のステップS2546)、本履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素シフト・追加処理を終了する。
図66で示されるような処理を行うことにより、同一候補のチェックおよび削除処理およびその処理を実行するための変数の設定や比較処理を省略でき、処理量を軽減することが可能になる。
(Modification example 2)
As a modification of the first embodiment, the element shift/addition processing procedure of the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList in step S2406 in FIG. 65 is configured as follows.
FIG. 66 is a flowchart of the element shift/addition processing procedure for the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList in step S2406 of FIG. 65.
First, it is determined whether to add a new element after removing the first element stored in the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList, or to add a new element without removing the element. Specifically, it is compared whether NumHmvpCand is 6 (step S2541 in FIG. 66). If NumHmvpCand is 6 (step S2541 in FIG. 66: YES), a new element is added after removing the first element stored in the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList. Set the initial value of index i to the
By performing the processing shown in FIG. 66, it is possible to omit the same candidate checking and deletion processing, the setting of variables for executing the processing, and the comparison processing, and it is possible to reduce the amount of processing.
(変形例 その3)
本実施の形態では、末尾側から新しい動き情報を追加する格納順とは逆の順序で参照しながら履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを利用し、HmvpCandListに格納された履歴予測動きベクトル候補である動き情報を、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照しながら利用しつつ、同一候補削除処理を行わないように構成した場合について説明している。
第1の実施の形態の変形例では、参照順が末尾から追加する格納順と同じ方向で、新しく追加された動き情報から、古い動き情報を参照していく正順モードと、参照順が末尾側から新しい動き情報を追加する格納順と逆の方向で、古い動き情報から、新しく追加された動き情報を参照していく逆順モードを用意し、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの参照順を切り替えるための履歴参照フラグ情報を利用して、正順モードと逆順モードを切り替えられるように構成する。この履歴参照フラグを、符号化ビットストリームのシンタックス要素に含めて復号側に伝達し、復号側ではこの履歴参照フラグをシンタックス要素に持つ符号化ビットストリームを取得し、復号できるようにする。
(Modification example 3)
In this embodiment, the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList is used while referring to the storage order in which new motion information is added from the tail side, and the motion that is the history predicted motion vector candidate stored in HmvpCandList is A case is described in which the information is sequentially referenced and used from the oldest motion information to the newly added motion information, but the same candidate deletion process is not performed.
In a modification of the first embodiment, there is a forward order mode in which older motion information is referenced from newly added motion information in the same direction as the storage order in which the reference order is added from the end; A reverse order mode is provided in which newly added motion information is referenced from old motion information in the opposite direction to the storage order in which new motion information is added from the side, and the reference order of the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList is switched. The configuration is configured so that the forward order mode and the reverse order mode can be switched by using the history reference flag information. This history reference flag is included in the syntax element of the encoded bitstream and transmitted to the decoding side, and the decoding side acquires the encoded bitstream having this history reference flag in the syntax element so that it can be decoded.
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態として、予測動きベクトル候補リストmvpListLXを導出する際に、以下のように構成する。特に、予測動きベクトル候補リストmvpListLXを導出する際に、末尾から新たに追加する格納順とは逆の順序で先頭から参照しながら履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを利用し、履歴予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトル候補リストに予測動きベクトル候補を追加する過程において、予測動きベクトル候補リストに同じ予測動きベクトルが含まれるか否かを判定する処理を、行わないように構成する。
(Second embodiment)
As a second embodiment, when deriving the motion vector predictor candidate list mvpListLX, the configuration is as follows. In particular, when deriving the motion vector predictor candidate list mvpListLX, the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList is used while referring from the beginning in the reverse order of the storage order newly added from the end. In the process of adding a motion vector predictor candidate to the motion vector predictor candidate list, the configuration is such that the process of determining whether the same motion vector predictor is included in the motion vector predictor candidate list is not performed.
以下、本実施の形態の履歴予測動きベクトル候補導出処理について説明する。 The history predicted motion vector candidate derivation process of this embodiment will be described below.
<同一候補削除処理を伴わない履歴予測動きベクトル候補導出処理>
ここでは、同一候補削除処理を伴わない履歴予測動きベクトル候補導出処理について説明する。
<Historic predicted motion vector candidate derivation process without identical candidate deletion process>
Here, a history predicted motion vector candidate derivation process that does not involve the same candidate deletion process will be described.
図74は、予測動きベクトル候補リストmvpListLXを導出する際に、格納順とは逆の順序で参照しながら履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを利用し、同一候補削除処理を行わないように構成した場合の、履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を説明するフローチャートである。 FIG. 74 shows a case in which when deriving the motion vector predictor candidate list mvpListLX, the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList is referenced in the reverse order of the storage order, and the same candidate deletion process is not performed. 12 is a flowchart illustrating a procedure for deriving historical predicted motion vector candidates.
現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数(ここでは2とする)以上または履歴予測動きベクトル候補の数がNumHmvpCandの値が0の場合(図74のステップS2601:NO)、図41のステップS2602からS2609の処理を省略し、履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合(図74のステップS2601:YES)、図74のステップS2602からS2609の処理を行う。 If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is greater than or equal to the maximum number of elements (here, 2) of the motion vector predictor list mvpListLX, or if the number of historical motion vector predictor candidates is 0 (step S2601 in FIG. 74): NO), the processes from steps S2602 to S2609 in FIG. 41 are omitted, and the history predicted motion vector candidate derivation process procedure is ended. If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is smaller than 2, which is the maximum number of elements of the motion vector predictor list mvpListLX (step S2601 in FIG. 74: YES), steps S2602 to S2609 in FIG. 74 are performed.
続いて、インデックスiが0から、4と履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandのいずれか小さい値-1まで、図74のステップS2603からS2608の処理を繰り返す(図74のステップS2602~S2609)。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数である2以上の場合(図74のステップS2603:NO)、図74のステップS2604からS2609の処理を省略し、本履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合(図74のステップS2603:YES)、図74のステップS2604以降の処理を行う。 Subsequently, the processes of steps S2603 to S2608 in FIG. 74 are repeated until the index i is from 0 to 4 or the number of historical predicted motion vector candidates, NumHmvpCand, whichever is smaller - 1 (steps S2602 to S2609 in FIG. 74). If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is 2 or more, which is the maximum number of elements of the motion vector predictor list mvpListLX (step S2603 in FIG. 74: NO), the processes from steps S2604 to S2609 in FIG. 74 are omitted, and this history The motion vector predictor candidate derivation processing procedure ends. If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is smaller than 2, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor list mvpListLX (step S2603 in FIG. 74: YES), the process from step S2604 in FIG. 74 is performed.
続いて、ステップS2605からS2607までの処理をインデックスYが0と1(L0とL1)についてそれぞれ行う(図74のステップS2604~S2608)。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数である2以上の場合(図74のステップS2605:NO)、図74のステップS2606からS2609の処理を省略し、本履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合(図74のステップS2605:YES)、図74のステップS2606以降の処理を行う。 Subsequently, the processes from steps S2605 to S2607 are performed for indexes Y of 0 and 1 (L0 and L1), respectively (steps S2604 to S2608 in FIG. 74). If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is 2 or more, which is the maximum number of elements of the motion vector predictor list mvpListLX (step S2605 in FIG. 74: NO), the processes from steps S2606 to S2609 in FIG. 74 are omitted, and this history The motion vector predictor candidate derivation processing procedure ends. If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is smaller than 2, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor list mvpListLX (step S2605 in FIG. 74: YES), the processes from step S2606 in FIG. 74 are performed.
続いて、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandList[i]のLYの参照インデックスが、符号化/復号対象動きベクトルの参照インデックスrefIdxLXと同じ参照インデックスの要素である場合(図74のステップS2606:YES)、予測動きベクトル候補リストの0から数えてnumCurrMvpCand番目の要素mvpListLX[numCurrMvpCand ]に履歴予測動きベクトル候補HmvpCandList[i]のLYの動きベクトルを追加し(図74のステップS2607)、現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandを1インクリメントする。履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandList[i]のLYの参照インデックスが、符号化/復号対象動きベクトルの参照インデックスrefIdxLXと同じ参照インデックスの要素でない場合(図74のステップS2606:NO)、ステップS2607の追加処理をスキップする。 Next, if the reference index of LY in the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList[i] is an element of the same reference index as the reference index refIdxLX of the motion vector to be encoded/decoded (step S2606 in FIG. 74: YES), The motion vector of LY of the historical motion vector predictor candidate HmvpCandList[i] is added to the numCurrMvpCand-th element mvpListLX[numCurrMvpCand] counting from 0 in the motion vector predictor candidate list (step S2607 in FIG. 74), and the current motion vector predictor candidate is added. Increment the number numCurrMvpCand by 1. If the reference index of LY in the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList[i] is not an element with the same reference index as the reference index refIdxLX of the motion vector to be encoded/decoded (step S2606 in FIG. 74: NO), add step S2607. Skip processing.
以上の図74のステップS2605からS2607の処理をL0とL1で双方ともに行う(図74のステップS2604~S2608)。 The above processing from steps S2605 to S2607 in FIG. 74 is performed on both L0 and L1 (steps S2604 to S2608 in FIG. 74).
インデックスiを1インクリメントし(図74のステップS2602、S2609)、インデックスiが4と履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandのいずれか小さい値-1以下の場合、再びステップS2603以降の処理を行う(図74のステップS2602~S2609)。
以上のような履歴予測動きベクトル候補導出処理を行うことにより、履歴予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトル候補リストに追加する過程において、同一候補削除処理を伴わないようにすることで、同一候補のチェックおよび削除処理およびその処理を実行するための変数の設定や比較処理を省略でき、処理量を軽減することが可能になる。
また、HmvpCandListに格納された履歴予測動きベクトル候補である動き情報を、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照できるようにすることで、多様な動き情報を予測動きベクトル候補リストに追加することが可能になる。
更に、履歴予測動きベクトル候補リストから予測動きベクトル候補リストに追加する過程において、履歴予測動きベクトル候補リストに対して同一候補削除処理を行わないようにした場合でも、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照できるようにすることで、予測動きベクトル候補リストに同一候補が追加される可能性を低減することが可能になる。
The index i is incremented by 1 (steps S2602 and S2609 in FIG. 74), and if the index i is less than or equal to the smaller value of 4 or the number of history predicted motion vector candidates NumHmvpCand, the process from step S2603 onwards is performed again (see FIG. 74 steps S2602 to S2609).
By performing the historical motion vector predictor candidate derivation process as described above, the same candidate deletion process is not involved in the process of adding from the historical motion vector predictor candidate list to the motion vector predictor candidate list. Checking and deleting processing, variable setting and comparison processing for executing the processing can be omitted, and the amount of processing can be reduced.
In addition, by making it possible to refer to the motion information that is a historical predicted motion vector candidate stored in HmvpCandList in order from the oldest motion information to the newly added motion information, various motion information can be added to the predicted motion vector candidate list. It becomes possible to add to.
Furthermore, in the process of adding motion vector predictor candidates from the historical motion vector predictor candidate list to the motion vector predictor candidate list, even if the same candidate deletion process is not performed on the historical motion vector predictor candidate list, the newly added motion vectors will be added from the oldest motion vector candidate list. By making it possible to refer to the motion information in order, it is possible to reduce the possibility that the same candidate will be added to the motion vector predictor candidate list.
(変形例 その1)
第2の実施の形態では、予測動きベクトル候補リストmvpListLXを導出する際に、末尾から新たに追加する格納順とは逆の順序で先頭から参照しながら履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを利用し、同一候補削除処理を行わないように構成した場合について説明している。
第2の実施の形態の変形例では、以下に示すように、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの参照順のみ、末尾から新たに追加する格納順とは逆の順序で先頭から参照することで、古い動き情報から、新しく追加された動き情報を参照していくようにし、同一候補削除処理はそのまま行うように構成する。
(Modification example 1)
In the second embodiment, when deriving the motion vector predictor candidate list mvpListLX, the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList is used while being referenced from the beginning in the reverse order of the storage order that is newly added from the end, A case is described in which the same candidate deletion process is not performed.
In the modified example of the second embodiment, as shown below, only the reference order of the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList is referenced from the beginning in the reverse order of the storage order in which newly added from the end, The configuration is such that the newly added motion information is referred to from the old motion information, and the identical candidate deletion process is performed as is.
図75は、格納順とは逆の順序で参照しながら履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを利用し、同一候補削除処理を行わないように構成した場合の、履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を説明するフローチャートである。 FIG. 75 explains the procedure for deriving historical predicted motion vector candidates when the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList is used while being referenced in the reverse order of the storage order, and the same candidate deletion process is not performed. This is a flowchart.
現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数(ここでは2とする)以上または履歴予測動きベクトル候補の数がNumHmvpCandの値が0の場合(図75のステップS2801:NO)、図41のステップS2802からS2809の処理を省略し、履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合(図75のステップS2801:YES)、図75のステップS2802からS2809の処理を行う。 If the current number of motion vector predictor candidates, numCurrMvpCand, is greater than or equal to the maximum number of elements (here, 2) of the motion vector predictor list mvpListLX, or if the number of historical motion vector predictor candidates is 0, the value of NumHmvpCand is 0 (step S2801 in FIG. 75: NO), steps S2802 to S2809 in FIG. 41 are omitted, and the history predicted motion vector candidate derivation processing procedure is ended. If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is smaller than 2, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor list mvpListLX (step S2801 in FIG. 75: YES), steps S2802 to S2809 in FIG. 75 are performed.
続いて、インデックスiが0から、4と履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandのいずれか小さい値-1まで、図75のステップS2803からS2808の処理を繰り返す(図75のステップS2802~S2809)。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数である2以上の場合(図75のステップS2803:NO)、図75のステップS2804からS2809の処理を省略し、本履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合(図75のステップS2803:YES)、図75のステップS2804以降の処理を行う。 Subsequently, the processes of steps S2803 to S2808 in FIG. 75 are repeated until the index i is from 0 to 4 or the number of historical predicted motion vector candidates, NumHmvpCand, whichever is smaller - 1 (steps S2802 to S2809 in FIG. 75). If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is 2 or more, which is the maximum number of elements of the motion vector predictor list mvpListLX (step S2803 in FIG. 75: NO), the processes from steps S2804 to S2809 in FIG. 75 are omitted, and this history The motion vector predictor candidate derivation processing procedure ends. If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is smaller than 2, which is the maximum number of elements of the motion vector predictor list mvpListLX (step S2803 in FIG. 75: YES), the processes from step S2804 in FIG. 75 are performed.
続いて、ステップS2805からS2807までの処理をインデックスYが0と1(L0とL1)についてそれぞれ行う(図75のステップS2804~S2808)。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数である2以上の場合(図75のステップS2805:NO)、図75のステップS2806からS2809の処理を省略し、本履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトルリストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合(図75のステップS2805:YES)、図75のステップS2806以降の処理を行う。 Subsequently, the processes from steps S2805 to S2807 are performed for indexes Y of 0 and 1 (L0 and L1), respectively (steps S2804 to S2808 in FIG. 75). If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is 2 or more, which is the maximum number of elements of the motion vector predictor list mvpListLX (step S2805 in FIG. 75: NO), the processes from steps S2806 to S2809 in FIG. 75 are omitted, and this history The motion vector predictor candidate derivation processing procedure ends. If the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is smaller than 2, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor list mvpListLX (step S2805 in FIG. 75: YES), the processes from step S2806 in FIG. 75 are performed.
続いて、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandList[i]のLYの参照インデックスが、符号化/復号対象動きベクトルの参照インデックスrefIdxLXと同じ参照インデックスの要素であり、予測動きベクトルリストmvpListLXのどの要素とも異なる要素がある場合(図75のステップS2806:YES)、予測動きベクトル候補リストの0から数えてnumCurrMvpCand番目の要素mvpListLX[numCurrMvpCand ]に履歴予測動きベクトル候補HmvpCandList[i]のLYの動きベクトルを追加し(図75のステップS2807)、現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandを1インクリメントする。履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandList[i]のLYの参照インデックスが、符号化/復号対象動きベクトルの参照インデックスrefIdxLXと同じ参照インデックスの要素であり、予測動きベクトルリストmvpListLXのどの要素とも異なる要素がない場合(図75のステップS2806:NO)、ステップS2807の追加処理をスキップする。 Next, the reference index of LY in the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList[i] is an element with the same reference index as the reference index refIdxLX of the motion vector to be encoded/decoded, and is different from any element in the motion vector predictor list mvpListLX. If there is an element (step S2806 in FIG. 75: YES), add the LY motion vector of the historical motion vector predictor candidate HmvpCandList[i] to the numCurrMvpCand-th element mvpListLX[numCurrMvpCand] counting from 0 in the motion vector predictor candidate list. (Step S2807 in FIG. 75), the current number of motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is incremented by one. The reference index of LY in the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList[i] is an element with the same reference index as the reference index refIdxLX of the motion vector to be encoded/decoded, and there is no element that is different from any element in the motion vector predictor list mvpListLX. (Step S2806 in FIG. 75: NO), the additional processing in Step S2807 is skipped.
以上の図75のステップS2805からS2807の処理をL0とL1で双方ともに行う(図75のステップS2804~S2808)。 The above processing from steps S2805 to S2807 in FIG. 75 is performed in both L0 and L1 (steps S2804 to S2808 in FIG. 75).
インデックスiを1インクリメントし、インデックスiが4と履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandのいずれか小さい値-1以下の場合、再びステップS2803以降の処理を行う(図75のステップS2802~S2809)。
以上のような履歴予測動きベクトル候補導出処理を行うことにより、同一候補削除処理はそのまま行うように構成し、HmvpCandListに格納された履歴予測動きベクトル候補である動き情報を、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照できるようにすることで、更に多様な動き情報を予測動きベクトル候補リストに追加することが可能になる。
The index i is incremented by 1, and if the index i is less than the smaller value of 4 or the number of history predicted motion vector candidates NumHmvpCand - 1, the process from step S2803 onwards is performed again (steps S2802 to S2809 in FIG. 75).
By performing the history predicted motion vector candidate derivation process as described above, the same candidate deletion process is performed as is, and the motion information that is the history predicted motion vector candidate stored in HmvpCandList is changed from the old motion information to the new one. By making it possible to refer to the added motion information in order, it becomes possible to add more diverse motion information to the predicted motion vector candidate list.
(変形例 その2)
第2の実施の形態における変形例として、予測動きベクトル候補リストmvpListLXを導出する際に、図65のステップS2406の履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素シフト/追加処理手順を図66で示されるように構成する。図66の説明は、上述と同様であるため省略する。
図66で示されるような処理を行うことにより、同一候補のチェックおよび削除処理およびその処理を実行するための変数の設定や比較処理を省略でき、処理量を軽減することが可能になる。
(Modification example 2)
As a modification of the second embodiment, when deriving the motion vector predictor candidate list mvpListLX, the element shift/addition processing procedure of the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList in step S2406 of FIG. 65 is changed as shown in FIG. Configure. Description of FIG. 66 is omitted because it is the same as described above.
By performing the processing shown in FIG. 66, it is possible to omit the same candidate checking and deletion processing, the setting of variables for executing the processing, and the comparison processing, and it is possible to reduce the amount of processing.
(変形例 その3)
第2の実施の形態では、予測動きベクトル候補リストmvpListLXを導出する際に、末尾側から新しい動き情報を追加する格納順とは逆の順序で参照しながら履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを利用し、HmvpCandListに格納された履歴予測動きベクトル候補である動き情報を、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照しながら利用しつつ、同一候補削除処理を行わないように構成した場合について説明している。
第2の実施の形態の変形例では、参照順が末尾から追加する格納順と同じ方向で、新しく追加された動き情報から、古い動き情報を参照していく正順モードと、参照順が末尾側から新しい動き情報を追加する格納順と逆の方向で、古い動き情報から、新しく追加された動き情報を参照していく逆順モードを用意し、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの参照順を切り替えるための履歴参照フラグ情報を利用して、正順モードと逆順モードを切り替えられるように構成する。この履歴参照フラグを、符号化ビットストリームのシンタックス要素に含めて復号側に伝達し、復号側ではこの履歴参照フラグをシンタックス要素に持つ符号化ビットストリームを取得し、復号できるようにする。
(Modification example 3)
In the second embodiment, when deriving the motion vector predictor candidate list mvpListLX, the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList is used while referring to it in the reverse order of the storage order in which new motion information is added from the tail side. , when the motion information that is the historical predicted motion vector candidate stored in HmvpCandList is used while referring to the newly added motion information in order from the oldest motion information, and the same candidate deletion process is not performed. is explained.
In a modification of the second embodiment, there is a forward order mode in which older motion information is referenced from newly added motion information in the same direction as the storage order in which the reference order is added from the end; A reverse order mode is provided in which newly added motion information is referenced from old motion information in the opposite direction to the storage order in which new motion information is added from the side, and the reference order of the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList is switched. The configuration is configured so that the forward order mode and the reverse order mode can be switched by using the history reference flag information. This history reference flag is included in the syntax element of the encoded bitstream and transmitted to the decoding side, and the decoding side acquires the encoded bitstream having this history reference flag in the syntax element so that it can be decoded.
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態として、マージ候補リストを導出する際に、以下のように構成する。特に、履歴予測動きベクトル候補リストを利用する際の参照順を、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照しながら利用するように変更する。また、マージ候補リストに新たな要素を追加する際に、履歴予測動きベクトル候補リストから同一の情報を持つ要素を探索し、削除する処理を、行わないように変更する。更に、通常マージモードにおいて、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを利用して通常マージ候補を導出する際に、履歴予測動きベクトル候補リストから同一の情報を持つ要素を探索し、同一の情報を持つ要素を通常マージ候補としない処理を、行わないように変更する。
<同一候補削除処理を伴わない履歴マージ候補導出処理>
ここでは、同一候補削除処理を伴わない履歴マージ候補導出処理について説明する。
図67は、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照しながら履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを利用し、同一候補削除処理を行わないように構成した場合の、履歴マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。
まず、初期化処理を行う(図67のステップS2701)。変数numOrigMergeCandに現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandを設定する。
インデックスhMvpIdxの初期値を0に設定し、この初期値からNumHmvpCand-1まで、図67のステップS2703からステップS2710までの追加処理を繰り返す(図67のステップS2702~S2711)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下でなければ、マージ候補リストのすべての要素にマージ候補が追加されたので、本履歴マージ候補導出処理を終了する(図67のステップS2703:NO)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下の場合、ステップS2710以降の処理を行う。(図67のステップS2703:YES)。マージ候補リストのnumCurrMergeCand番目のmergeCandList[numCurrMergeCand]に履歴予測動きベクトル候補リストのhMvpIdx番目の要素HmvpCandList[hMvpIdx]を追加し、numCurrMergeCandを1インクリメントする(図67のステップS2710)。インデックスhMvpIdxを1インクリメントし(図67のステップS2702)、図67のステップS2702~S2711の繰り返し処理を行う。
履歴予測動きベクトル候補リストのすべての要素の確認が完了するか、マージ候補リストのすべての要素にマージ候補が追加されたら、本履歴マージ候補の導出処理を完了する。
以上のような履歴マージ候補導出処理を行うことにより、履歴予測動きベクトル候補リストからマージ候補リストに追加する過程において、同一候補削除処理を伴わないようにすることで、同一候補のチェックおよび削除処理およびその処理を実行するための変数の設定や比較処理を省略でき、処理量を軽減することが可能になる。
また、HmvpCandListに格納された履歴予測動きベクトル候補である動き情報を、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照できるようにすることで、多様な動き情報をマージ候補リストに追加することが可能になる。
更に、履歴予測動きベクトル候補リストからマージ候補リストに追加する過程において、履歴予測動きベクトル候補リストに対して同一候補削除処理を行わないようにした場合でも、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照できるようにすることで、マージ候補リストに同一候補が追加される可能性を低減することが可能になる。
(Third embodiment)
As a third embodiment, when deriving a merging candidate list, the configuration is as follows. In particular, the reference order when using the historical predicted motion vector candidate list is changed so that the oldest motion information is referred to and the newly added motion information is sequentially used. Furthermore, when adding a new element to the merge candidate list, the process of searching for and deleting an element with the same information from the history predicted motion vector candidate list is changed so that it is not performed. Furthermore, in the normal merge mode, when deriving normal merging candidates using the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList, elements with the same information are searched from the historical predicted motion vector candidate list, and elements with the same information are searched for from the historical predicted motion vector candidate list. Change it so that it does not perform the processing that normally does not make it a merge candidate.
<History merging candidate derivation process without identical candidate deletion process>
Here, history merging candidate derivation processing that does not involve identical candidate deletion processing will be described.
FIG. 67 shows history merging candidate derivation in a case where the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList is used while sequentially referring from old motion information to newly added motion information, and the same candidate deletion process is not performed. It is a flowchart explaining a processing procedure.
First, initialization processing is performed (step S2701 in FIG. 67). Set the number of elements registered in the current merge candidate list numCurrMergeCand to the variable numOrigMergeCand.
The initial value of the index hMvpIdx is set to 0, and the additional processing from step S2703 to step S2710 in FIG. 67 is repeated from this initial value to NumHmvpCand-1 (steps S2702 to S2711 in FIG. 67). If the number of elements registered in the current merge candidate list numCurrMergeCand is not less than (maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand-1), merge candidates have been added to all elements in the merge candidate list, and this history merge candidate is derived. The process ends (step S2703 in FIG. 67: NO). If the number numCurrMergeCand of elements registered in the current merge candidate list is less than or equal to (maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand-1), processing from step S2710 onwards is performed. (Step S2703 in FIG. 67: YES). The hMvpIdx-th element HmvpCandList[hMvpIdx] of the history predicted motion vector candidate list is added to the numCurrMergeCand-th mergeCandList[numCurrMergeCand] of the merge candidate list, and numCurrMergeCand is incremented by 1 (step S2710 in FIG. 67). The index hMvpIdx is incremented by 1 (step S2702 in FIG. 67), and steps S2702 to S2711 in FIG. 67 are repeated.
When confirmation of all the elements in the history predicted motion vector candidate list is completed, or when merging candidates are added to all the elements in the merging candidate list, this history merging candidate derivation process is completed.
By performing the history merging candidate derivation process as described above, the same candidate deletion process is not involved in the process of adding from the history predicted motion vector candidate list to the merging candidate list, and the same candidate checking and deletion process is performed. It is possible to omit setting of variables and comparison processing for executing the processing, and it becomes possible to reduce the amount of processing.
In addition, by making it possible to refer to the motion information that is a historical predicted motion vector candidate stored in HmvpCandList in order from the oldest motion information to the newly added motion information, a variety of motion information can be added to the merge candidate list. It becomes possible to do so.
Furthermore, in the process of adding from the historical predicted motion vector candidate list to the merge candidate list, even if the same candidate deletion process is not performed on the historical predicted motion vector candidate list, newly added motion information is By allowing information to be referred to in order, it is possible to reduce the possibility that the same candidate will be added to the merging candidate list.
(変形例 その1)
第3の実施の形態における変形例として、マージ候補リストを導出する際に、図65で示されるような履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに要素を追加する際に、同一候補削除処理を行わないように構成する。図65の説明は、上述同様であるため省略する。
図65で示されるような処理を行うことにより、同一候補のチェックおよび削除処理およびその処理を実行するための変数の設定や比較処理を省略でき、処理量を軽減することが可能になる。
また、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに要素を追加する際に、履歴予測動きベクトル候補リストに対して同一候補削除処理を行わないようにした場合でも、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照できるようにすることで、マージ候補リストに同一候補が追加される可能性を低減することが可能になる。
(Modification example 1)
As a modification of the third embodiment, when deriving a merge candidate list, when adding an element to the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList as shown in FIG. Configure. The explanation of FIG. 65 is omitted because it is the same as above.
By performing the processing shown in FIG. 65, it is possible to omit the same candidate checking and deletion processing, the setting of variables for executing the processing, and the comparison processing, and it is possible to reduce the amount of processing.
In addition, when adding elements to the historical predicted motion vector candidate list HmvpCandList, even if the same candidate deletion process is not performed on the historical predicted motion vector candidate list, the newly added motion information will be changed from the old motion information. By making it possible to refer to the items in order, it is possible to reduce the possibility that the same candidate will be added to the merging candidate list.
(変形例 その2)
第3の実施の形態における変形例として、マージ候補リストを導出する際に、図65のステップS2406の履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素シフト/追加処理手順を図66で示されるように構成する。図66の説明は、上述同様であるため省略する。
図66で示されるような処理を行うことにより、同一候補のチェックおよび削除処理およびその処理を実行するための変数の設定や比較処理を省略でき、処理量を軽減することが可能になる。
(Modification example 2)
As a modification of the third embodiment, when deriving a merge candidate list, the element shift/addition processing procedure of the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList in step S2406 of FIG. 65 is configured as shown in FIG. 66. . The explanation of FIG. 66 is omitted because it is the same as above.
By performing the processing shown in FIG. 66, it is possible to omit the same candidate checking and deletion processing, the setting of variables for executing the processing, and the comparison processing, and it is possible to reduce the amount of processing.
(変形例 その3)
第3の実施の形態では、マージ候補リストを導出する際に、HmvpCandListに格納された履歴予測動きベクトル候補である動き情報を、古い動き情報から、新しく追加された動き情報へ順番に参照しながら利用し、同一候補削除処理を行わないように構成した場合について説明している。
第3の実施の形態の変形例では、参照順が新しく追加された動き情報から、古い動き情報を参照する正順モードと、参照順が古い動き情報から、新しく追加された動き情報を参照する逆順モードを用意し、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの参照順を切り替えるための履歴参照フラグ情報を利用して、正順モードと逆順モードを切り替えられるように構成する。この履歴参照フラグを、符号化ビットストリームのシンタックス要素に含めて復号側に伝達し、復号側ではこの履歴参照フラグをシンタックス要素に持つ符号化ビットストリームを取得し、復号できるようにする。
(Modification example 3)
In the third embodiment, when deriving a merge candidate list, the motion information that is the history predicted motion vector candidate stored in HmvpCandList is sequentially referred to from the oldest motion information to the newly added motion information. This section describes a case where the configuration is configured so that the same candidate deletion process is not performed.
In a modification of the third embodiment, a normal mode in which the reference order refers to the older motion information from the newly added motion information, and a forward order mode in which the older motion information is referenced in the reference order to the newly added motion information. A reverse order mode is prepared, and the configuration is configured such that the forward order mode and the reverse order mode can be switched using history reference flag information for switching the reference order of the history predicted motion vector candidate list HmvpCandList. This history reference flag is included in the syntax element of the encoded bitstream and transmitted to the decoding side, and the decoding side acquires the encoded bitstream having this history reference flag in the syntax element so that it can be decoded.
以上に述べた全ての実施の形態は、複数を組み合わせても良い。 All of the embodiments described above may be combined.
以上に述べた全ての実施の形態において、画像符号化装置が出力する符号化ビットストリームは、実施の形態で用いられた符号化方法に応じて復号することができるように特定のデータフォーマットを有している。符号化ビットストリームは、HDD、SSD、フラッシュメモリ、光ディスク等のコンピュータ等で読み解き可能な記録媒体に記録して提供しても良いし、有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供しても良い。従って、この画像符号化装置に対応する画像復号装置は、提供手段によらず、この特定のデータフォーマットの符号化ビットストリームを復号することができる。 In all the embodiments described above, the encoded bitstream output by the image encoding device has a specific data format so that it can be decoded according to the encoding method used in the embodiment. are doing. The encoded bitstream may be provided by being recorded on a computer-readable recording medium such as an HDD, SSD, flash memory, or optical disk, or may be provided from a server through a wired or wireless network. Therefore, an image decoding device corresponding to this image encoding device can decode the encoded bitstream of this specific data format, regardless of the providing means.
画像符号化装置と画像復号装置の間で符号化ビットストリームをやりとりするために、有線または無線のネットワークが用いられる場合、通信路の伝送形態に適したデータ形式に符号化ビットストリームを変換して伝送してもよい。その場合、画像符号化装置が出力する符号化ビットストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式の符号化データに変換してネットワークに送信する送信装置と、ネットワークから符号化データを受信して符号化ビットストリームに復元して画像復号装置に供給する受信装置とが設けられる。 送信装置は、画像符号化装置が出力する符号化ビットストリームをバッファするメモリと、符号化ビットストリームをパケット化するパケット処理部と、ネットワークを介してパケット化された符号化データを送信する送信部とを含む。受信装置は、ネットワークを介してパケット化された符号化データを受信する受信部と、受信された符号化データをバッファするメモリと、符号化データをパケット処理して符号化ビットストリームを生成し、画像復号装置に提供するパケット処理部とを含む。 When a wired or wireless network is used to exchange encoded bitstreams between an image encoding device and an image decoding device, the encoded bitstreams are converted into a data format suitable for the transmission form of the communication channel. May be transmitted. In that case, there is a transmitting device that converts the encoded bitstream output by the image encoding device into encoded data in a data format suitable for the transmission form of the communication channel and sends it to the network, and a transmitter that receives the encoded data from the network. A receiving device is provided that restores the encoded bitstream and supplies the encoded bitstream to an image decoding device. The transmitting device includes a memory that buffers the encoded bitstream output by the image encoding device, a packet processing unit that packetizes the encoded bitstream, and a transmitting unit that transmits the packetized encoded data via a network. including. The receiving device includes a receiving unit that receives packetized encoded data via a network, a memory that buffers the received encoded data, and performs packet processing on the encoded data to generate an encoded bitstream. and a packet processing unit provided to the image decoding device.
画像符号化装置と画像復号装置の間で符号化ビットストリームをやりとりするために、有線または無線のネットワークが用いられる場合、送信装置、受信装置に加え、さらに、送信装置が送信する符号化データを受信し、受信装置に供給する中継装置が設けられても良い。中継装置は、送信装置が送信するパケット化された符号化データを受信する受信部と、受信された符号化データをバッファするメモリと、パケットされた符号化データとネットワークに送信する送信部とを含む。さらに、中継装置は、パケット化された符号化データをパケット処理して符号化ビットストリームを生成する受信パケット処理部と、符号化ビットストリームを蓄積する記録媒体と、符号化ビットストリームをパケット化する送信パケット処理部を含んでも良い。 When a wired or wireless network is used to exchange encoded bitstreams between an image encoding device and an image decoding device, in addition to the transmitting device and the receiving device, the encoded data transmitted by the transmitting device is A relay device may be provided for receiving and supplying the signal to the receiving device. The relay device includes a receiving unit that receives the packetized encoded data transmitted by the transmitting device, a memory that buffers the received encoded data, and a transmitting unit that transmits the packetized encoded data to the network. include. Furthermore, the relay device includes a reception packet processing unit that performs packet processing on the packetized encoded data to generate an encoded bitstream, a recording medium that stores the encoded bitstream, and a recording medium that packetizes the encoded bitstream. It may also include a transmission packet processing section.
また、画像復号装置で復号された画像を表示する表示部を構成に追加することで、表示装置としても良い。その場合、表示部は、復号画像信号重畳部207により生成され、復号画像メモリ208に格納された復号画像信号を読み出して画面に表示する。
Further, by adding a display section that displays images decoded by an image decoding device to the configuration, it may be used as a display device. In that case, the display section reads out the decoded image signal generated by the decoded image
また、撮像部を構成に追加し、撮像した画像を画像符号化装置に入力することで、撮像装置としても良い。その場合、撮像部は、撮像した画像信号をブロック分割部101に入力する。
Alternatively, an imaging device may be used by adding an imaging section to the configuration and inputting the captured image to an image encoding device. In that case, the imaging unit inputs the captured image signal to the
以上の符号化及び復号に関する処理は、ハードウェアを用いた伝送、蓄積、受信装置として実現しても良いのは勿論のこと、ROM(リード・オンリー・メモリ)やフラッシュメモリ等に記憶されているファームウェアや、コンピュータ等のソフトウェアによって実現しても良い。そのファームウェアプログラム、ソフトウェアプログラムをコンピュータ等で読み取り可能な記録媒体に記録して提供しても良いし、有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供しても良いし、地上波あるいは衛星ディジタル放送のデータ放送として提供しても良い。 Of course, the above encoding and decoding processes can be realized as a transmission, storage, and reception device using hardware, or can be stored in a ROM (read-only memory), flash memory, etc. It may be realized by firmware or software of a computer or the like. The firmware program and software program may be provided by being recorded on a computer-readable recording medium, or may be provided from a server through a wired or wireless network, or may be provided through data broadcasting of terrestrial or satellite digital broadcasting. It may be provided as
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. It will be understood by those skilled in the art that the embodiments are merely illustrative, and that various modifications can be made to the combinations of the constituent elements and processing processes, and that such modifications are also within the scope of the present invention. .
100 画像符号化装置、 101 ブロック分割部、 102 インター予測部、 103 イントラ予測部、104 復号画像メモリ、 105 予測方法決定部、 106 残差信号生成部、 107 直交変換・量子化部、 108 ビット列符号化部、 109 逆量子化・逆直交変換部、 110 復号画像信号重畳部、 111 符号化情報格納メモリ、 200 画像復号装置、 201 ビット列復号部、 202 ブロック分割部、 203 インター予測部 204 イントラ予測部、 205 符号化情報格納メモリ、 206 逆量子化・逆直交変換部、 207 復号画像信号重畳部、 208 復号画像メモリ。
100 image encoding device, 101 block division unit, 102 inter prediction unit, 103 intra prediction unit, 104 decoded image memory, 105 prediction method determination unit, 106 residual signal generation unit, 107 orthogonal transformation/quantization unit, 108
Claims (8)
前記符号化情報がサブブロックマージモードを示す場合、前記符号化対象ブロックをサブブロックマージモードで符号化するサブブロックマージモード導出部と、
前記符号化情報が通常マージモードを示す場合、前記符号化対象ブロックを通常マージモードで符号化する通常マージモード導出部を備え、
さらに前記通常マージモード導出部は、
符号化済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新部と、
前記符号化対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出部と、
前記符号化対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出部と、
前記履歴予測動きベクトル候補リストから履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する履歴動き情報候補導出部と、
を備え、
前記履歴動き情報候補導出部は、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照して前記履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する、
ことを特徴とする動画像符号化装置。 a bit string encoding unit that encodes encoding information indicating whether the block to be encoded is encoded in the normal merge mode or in the sub-block merge mode;
a subblock merge mode deriving unit that encodes the encoding target block in the subblock merge mode when the encoding information indicates a subblock merge mode;
a normal merge mode deriving unit that encodes the encoding target block in the normal merge mode when the encoding information indicates the normal merge mode;
Further, the normal merge mode deriving unit
a history prediction candidate list update unit that adds motion information of the encoded block to the end of the history prediction motion vector candidate list;
a spatial motion information candidate deriving unit that derives a spatial motion information candidate from motion information of a block spatially adjacent to the encoding target block, and adds the spatial motion information candidate to a predicted motion vector candidate list;
a temporal motion information candidate deriving unit that derives a temporal motion information candidate from motion information of a block temporally close to the encoding target block, and adds the temporal motion information candidate to the predicted motion vector candidate list;
a historical motion information candidate derivation unit that derives historical motion information candidates from the historical predicted motion vector candidate list and adds them to the predicted motion vector candidate list;
Equipped with
The historical motion information candidate derivation unit derives the historical motion information candidates by sequentially referring to the historical predicted motion vector candidate list from the beginning without comparing motion information with elements of the predicted motion vector candidate list, adding to the motion vector predictor candidate list;
A moving image encoding device characterized by:
前記符号化情報がサブブロックマージモードを示す場合、前記符号化対象ブロックをサブブロックマージモードで符号化するサブブロックマージモード導出ステップと、
前記符号化情報が通常マージモードを示す場合、前記符号化対象ブロックを通常マージモードで符号化する通常マージモード導出ステップと
を有し、
さらに前記通常マージモード導出ステップは、
符号化済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新ステップと、
前記符号化対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出ステップと、
前記符号化対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出ステップと、
前記履歴予測動きベクトル候補リストから履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する履歴動き情報候補導出ステップと、
を有し、
前記履歴動き情報候補導出ステップにおいて、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照して前記履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する、
ことを特徴とする動画像符号化方法。 a bit string encoding step of encoding encoding information indicating whether the block to be encoded is encoded in normal merge mode or subblock merge mode;
When the encoding information indicates a subblock merging mode, a subblock merging mode deriving step of encoding the encoding target block in the subblock merging mode;
If the encoding information indicates a normal merge mode, a normal merge mode deriving step of encoding the encoding target block in a normal merge mode;
has
Further, the normal merge mode deriving step includes:
a history prediction candidate list update step of adding motion information of the encoded block to the end of the history prediction motion vector candidate list;
a spatial motion information candidate deriving step of deriving a spatial motion information candidate from motion information of a block spatially adjacent to the encoding target block, and adding the spatial motion information candidate to a predicted motion vector candidate list;
a temporal motion information candidate deriving step of deriving a temporal motion information candidate from motion information of a block temporally close to the encoding target block, and adding the temporal motion information candidate to the predicted motion vector candidate list;
a historical motion information candidate deriving step of deriving historical motion information candidates from the historical predicted motion vector candidate list and adding them to the predicted motion vector candidate list;
has
In the step of deriving historical motion information candidates, the historical motion information candidates are derived by sequentially referring to the historical predicted motion vector candidate list from the beginning without comparing motion information with elements of the predicted motion vector candidate list, adding to the motion vector predictor candidate list;
A video encoding method characterized by:
符号化対象ブロックを、通常マージモードで符号化するか、サブブロックマージモードで符号化するかどうかを示す符号化情報を符号化するビット列符号化ステップと、
前記符号化情報がサブブロックマージモードを示す場合、前記符号化対象ブロックをサブブロックマージモードで符号化するサブブロックマージモード導出ステップと、
前記符号化情報が通常マージモードを示す場合、前記符号化対象ブロックを通常マージモードで符号化する通常マージモード導出ステップと
を実行させるための動画像符号化プログラムであって、
さらに前記通常マージモード導出ステップは、
符号化済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新ステップと、
前記符号化対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出ステップと、
前記符号化対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出ステップと、
前記履歴予測動きベクトル候補リストから履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する履歴動き情報候補導出ステップと、
を有し、
前記履歴動き情報候補導出ステップにおいて、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照して前記履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する、
ことを特徴とする動画像符号化プログラム。 to the computer,
a bit string encoding step of encoding encoding information indicating whether the block to be encoded is encoded in normal merge mode or subblock merge mode;
When the encoding information indicates a subblock merging mode, a subblock merging mode deriving step of encoding the encoding target block in the subblock merging mode;
If the encoding information indicates a normal merge mode, a normal merge mode deriving step of encoding the encoding target block in a normal merge mode;
A video encoding program for executing
Further, the normal merge mode deriving step includes:
a history prediction candidate list update step of adding motion information of the encoded block to the end of the history prediction motion vector candidate list;
a spatial motion information candidate deriving step of deriving a spatial motion information candidate from motion information of a block spatially adjacent to the encoding target block, and adding the spatial motion information candidate to a predicted motion vector candidate list;
a temporal motion information candidate deriving step of deriving a temporal motion information candidate from motion information of a block temporally close to the encoding target block, and adding the temporal motion information candidate to the predicted motion vector candidate list;
a historical motion information candidate deriving step of deriving historical motion information candidates from the historical predicted motion vector candidate list and adding them to the predicted motion vector candidate list;
has
In the step of deriving historical motion information candidates, the historical motion information candidates are derived by sequentially referring to the historical predicted motion vector candidate list from the beginning without comparing motion information with elements of the predicted motion vector candidate list, adding to the motion vector predictor candidate list;
A video encoding program characterized by:
前記復号情報がサブブロックマージモードを示す場合、前記復号対象ブロックをサブブロックマージモードで復号するサブブロックマージモード導出部と、
前記復号情報が通常マージモードを示す場合、前記復号対象ブロックを通常マージモードで復号する通常マージモード導出部を備え、
さらに前記通常マージモード導出部は、
復号済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新部と、
前記復号対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出部と、
前記復号対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出部と、
前記履歴予測動きベクトル候補リストから履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する履歴動き情報候補導出部と、
を備え、
前記履歴動き情報候補導出部は、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照して前記履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する、
ことを特徴とする動画像復号装置。 a bit string decoding unit that decodes decoding information indicating whether the block to be decoded is decoded in normal merge mode or subblock merge mode;
When the decoding information indicates a sub-block merging mode, a sub-block merging mode deriving unit that decodes the block to be decoded in the sub-block merging mode;
a normal merge mode deriving unit that decodes the block to be decoded in the normal merge mode when the decoding information indicates the normal merge mode;
Further, the normal merge mode deriving unit
a history prediction candidate list update unit that adds motion information of the decoded block to the end of the history prediction motion vector candidate list;
a spatial motion information candidate deriving unit that derives a spatial motion information candidate from motion information of a block spatially adjacent to the decoding target block, and adds the spatial motion information candidate to a predicted motion vector candidate list;
a temporal motion information candidate deriving unit that derives a temporal motion information candidate from motion information of a block temporally close to the decoding target block, and adds the temporal motion information candidate to the predicted motion vector candidate list;
a historical motion information candidate derivation unit that derives historical motion information candidates from the historical predicted motion vector candidate list and adds them to the predicted motion vector candidate list;
Equipped with
The historical motion information candidate derivation unit derives the historical motion information candidates by sequentially referring to the historical predicted motion vector candidate list from the beginning without comparing motion information with elements of the predicted motion vector candidate list, adding to the motion vector predictor candidate list;
A moving image decoding device characterized by:
前記復号情報がサブブロックマージモードを示す場合、前記復号対象ブロックをサブブロックマージモードで復号するサブブロックマージモード導出ステップと、
前記復号情報が通常マージモードを示す場合、前記復号対象ブロックを通常マージモードで復号する通常マージモード導出ステップを備え、
さらに前記通常マージモード導出ステップは、
復号済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新ステップと、
前記復号対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出ステップと、
前記復号対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出ステップと、
前記履歴予測動きベクトル候補リストから履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する履歴動き情報候補導出ステップと、
を有し、
前記履歴動き情報候補導出ステップにおいて、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照して前記履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する、
ことを特徴とする動画像復号方法。 a bit string decoding step of decoding decoding information indicating whether the block to be decoded is to be decoded in normal merge mode or sub-block merge mode;
When the decoding information indicates a sub-block merging mode, a sub-block merging mode deriving step of decoding the decoding target block in the sub-block merging mode;
If the decoding information indicates a normal merge mode, a normal merge mode deriving step of decoding the block to be decoded in a normal merge mode,
Further, the normal merge mode deriving step includes:
a history prediction candidate list update step of adding motion information of the decoded block to the end of the history prediction motion vector candidate list;
a spatial motion information candidate deriving step of deriving a spatial motion information candidate from the motion information of a block spatially adjacent to the decoding target block, and adding the spatial motion information candidate to a predicted motion vector candidate list;
a temporal motion information candidate deriving step of deriving a temporal motion information candidate from motion information of a block temporally close to the decoding target block, and adding the temporal motion information candidate to the predicted motion vector candidate list;
a historical motion information candidate deriving step of deriving historical motion information candidates from the historical predicted motion vector candidate list and adding them to the predicted motion vector candidate list;
has
In the step of deriving historical motion information candidates, the historical motion information candidates are derived by sequentially referring to the historical predicted motion vector candidate list from the beginning without comparing motion information with elements of the predicted motion vector candidate list, adding to the motion vector predictor candidate list;
A moving image decoding method characterized by:
復号対象ブロックを、通常マージモードで復号するか、サブブロックマージモードで復号するかどうかを示す復号情報を復号するビット列復号ステップと、
前記復号情報がサブブロックマージモードを示す場合、前記復号対象ブロックをサブブロックマージモードで復号するサブブロックマージモード導出ステップと、
前記復号情報が通常マージモードを示す場合、前記復号対象ブロックを通常マージモードで復号する通常マージモード導出ステップと、
を実行させるための動画像復号プログラムであって、
さらに前記通常マージモード導出ステップは、
復号済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新ステップと、
前記復号対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出ステップと、
前記復号対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出ステップと、
前記履歴予測動きベクトル候補リストから履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する履歴動き情報候補導出ステップと、
を有し、
前記履歴動き情報候補導出ステップにおいて、前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照して前記履歴動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する、
ことを特徴とする動画像復号プログラム。 to the computer,
a bit string decoding step of decoding decoding information indicating whether the block to be decoded is to be decoded in normal merge mode or sub-block merge mode;
When the decoding information indicates a sub-block merging mode, a sub-block merging mode deriving step of decoding the decoding target block in the sub-block merging mode;
When the decoding information indicates a normal merge mode, a normal merge mode deriving step of decoding the block to be decoded in the normal merge mode;
A video decoding program for executing
Further, the normal merge mode deriving step includes:
a history prediction candidate list update step of adding motion information of the decoded block to the end of the history prediction motion vector candidate list;
a spatial motion information candidate deriving step of deriving a spatial motion information candidate from the motion information of a block spatially adjacent to the decoding target block, and adding the spatial motion information candidate to a predicted motion vector candidate list;
a temporal motion information candidate deriving step of deriving a temporal motion information candidate from motion information of a block temporally close to the decoding target block, and adding the temporal motion information candidate to the predicted motion vector candidate list;
a historical motion information candidate deriving step of deriving historical motion information candidates from the historical predicted motion vector candidate list and adding them to the predicted motion vector candidate list;
has
In the step of deriving historical motion information candidates, the historical motion information candidates are derived by sequentially referring to the historical predicted motion vector candidate list from the beginning without comparing motion information with elements of the predicted motion vector candidate list, adding to the motion vector predictor candidate list;
A moving image decoding program characterized by the following.
符号化対象ブロックを、通常マージモードで符号化するか、サブブロックマージモードで符号化するかどうかを示す符号化情報を符号化するビット列符号化ステップと、 a bit string encoding step of encoding encoding information indicating whether the block to be encoded is encoded in normal merge mode or subblock merge mode;
前記符号化情報がサブブロックマージモードを示す場合、前記符号化対象ブロックをサブブロックマージモードで符号化するサブブロックマージモード導出ステップと、 When the encoding information indicates a subblock merging mode, a subblock merging mode deriving step of encoding the encoding target block in the subblock merging mode;
前記符号化情報が通常マージモードを示す場合、前記符号化対象ブロックを通常マージモードで符号化する通常マージモード導出ステップを備え、 If the encoding information indicates a normal merge mode, a normal merge mode deriving step of encoding the encoding target block in the normal merge mode,
さらに前記通常マージモード導出ステップは、 Further, the normal merge mode deriving step includes:
符号化済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新ステップと、 a history prediction candidate list update step of adding motion information of the encoded block to the end of the history prediction motion vector candidate list;
前記符号化対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出ステップと、 a spatial motion information candidate deriving step of deriving a spatial motion information candidate from motion information of a block spatially adjacent to the encoding target block, and adding the spatial motion information candidate to a predicted motion vector candidate list;
前記符号化対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出ステップと、 a temporal motion information candidate deriving step of deriving a temporal motion information candidate from motion information of a block temporally close to the encoding target block, and adding the temporal motion information candidate to the predicted motion vector candidate list;
前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照することにより、前記履歴予測動きベクトル候補リストから前記履歴動き情報候補を導出する履歴動き情報候補導出ステップと、 Deriving the historical motion information candidates from the historical predicted motion vector candidate list by sequentially referring to the historical predicted motion vector candidate list from the beginning without comparing the motion information with elements of the historical predicted motion vector candidate list. historical motion information candidate derivation step;
を備えることを特徴とするビットストリームの格納方法。 A bitstream storage method comprising:
符号化対象ブロックを、通常マージモードで符号化するか、サブブロックマージモードで符号化するかどうかを示す符号化情報を符号化するビット列符号化ステップと、
前記符号化情報がサブブロックマージモードを示す場合、前記符号化対象ブロックをサブブロックマージモードで符号化するサブブロックマージモード導出ステップと、
前記符号化情報が通常マージモードを示す場合、前記符号化対象ブロックを通常マージモードで符号化する通常マージモード導出ステップを備え、
さらに前記通常マージモード導出ステップは、
符号化済ブロックの動き情報を履歴予測動きベクトル候補リストの末尾に追加する履歴予測候補リスト更新ステップと、
前記符号化対象ブロックに空間的に近接するブロックの動き情報から空間動き情報候補を導出し、予測動きベクトル候補リストに追加する空間動き情報候補導出ステップと、
前記符号化対象ブロックに時間的に近接するブロックの動き情報から時間動き情報候補を導出し、前記予測動きベクトル候補リストに追加する時間動き情報候補導出ステップと、
前記予測動きベクトル候補リストの要素との動き情報の比較を行わず、前記履歴予測動きベクトル候補リストの先頭から順に参照することにより、前記履歴予測動きベクトル候補リストから前記履歴動き情報候補を導出する履歴動き情報候補導出ステップと、
を備えることを特徴とするビットストリームの伝送方法。 A transmission method for transmitting a bitstream encoded using historical motion information candidates, the method comprising:
a bit string encoding step of encoding encoding information indicating whether the block to be encoded is encoded in normal merge mode or subblock merge mode;
When the encoding information indicates a subblock merging mode, a subblock merging mode deriving step of encoding the encoding target block in the subblock merging mode;
If the encoding information indicates a normal merge mode, a normal merge mode deriving step of encoding the encoding target block in the normal merge mode,
Further, the normal merge mode deriving step includes:
a history prediction candidate list update step of adding motion information of the encoded block to the end of the history prediction motion vector candidate list;
a spatial motion information candidate deriving step of deriving a spatial motion information candidate from motion information of a block spatially adjacent to the encoding target block, and adding the spatial motion information candidate to a predicted motion vector candidate list;
a temporal motion information candidate deriving step of deriving a temporal motion information candidate from motion information of a block temporally close to the encoding target block, and adding the temporal motion information candidate to the predicted motion vector candidate list;
Deriving the historical motion information candidates from the historical predicted motion vector candidate list by sequentially referring to the historical predicted motion vector candidate list from the beginning without comparing the motion information with elements of the historical predicted motion vector candidate list. historical motion information candidate derivation step;
A bitstream transmission method characterized by comprising:.
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