ＣＡＢＡＣにおける絶対値と正負記号の分離（ＳＡＶＳ）を使用したｄＱＰの２値化
【課題】符号化効率を高めて符号化の複雑度を低減することを目的とする新たな符号化規格が開発されている。本発明は、ＣＡＢＡＣエントロピ符号化におけるデルタＱＰ（ｄＱＰ）符号化の改善を示すものである。
【解決手段】符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を利用するビデオ符号化システム又は装置を、本発明により非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）を高度に２値化するように構成する。２値化中、単進符号化を使用してｄＱＰの値と正負記号を別個に符号化し、その後ｄＱＰ非ゼロフラグも含む２進列に組み合わせる。本発明は、ｄＱＰの正値及び負値の統計的対称を利用してビットを節約し、従って符号化効率を高める。
【解決手段】符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を利用するビデオ符号化システム又は装置を、本発明により非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）を高度に２値化するように構成する。２値化中、単進符号化を使用してｄＱＰの値と正負記号を別個に符号化し、その後ｄＱＰ非ゼロフラグも含む２進列に組み合わせる。本発明は、ｄＱＰの正値及び負値の統計的対称を利用してビットを節約し、従って符号化効率を高める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願との相互参照〕
本出願は、２０１１年６月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／５０３，４３０号の優先権を主張するとともに、２０１１年６月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／４９７，２８１号の優先権を主張するものであり、これらの両特許出願はその全体が引用により本明細書に組み入れられる。これらの出願の各々に対して優先権が主張される。
【０００２】
〔連邦政府が支援する研究又は開発に関する記述〕
該当なし
【０００３】
〔コンパクトディスクで提出された資料の引用による組み入れ〕
該当なし
【０００４】
〔著作権保護を受ける資料の通知〕
本特許文献中の資料の一部は、アメリカ合衆国及びその他の国の著作権法に従って著作権保護を受ける。著作権の権利所有者は、合衆国特許商標庁の一般公開ファイル又は記録内に表される通りに第三者が特許文献又は特許開示を複製することには異議を唱えないが、それ以外は全ての著作権を留保する。著作権所有者は、限定するわけではないが米国特許法施行規則§１．１４に従う権利を含め、本特許文献を秘密裏に保持しておく権利のいずれも本明細書によって放棄するものではない。
【０００５】
本発明は、一般にビデオ符号化に関し、より詳細には、高効率ビデオ符号化規格内のコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）での２値符号化に関する。
【背景技術】
【０００６】
ビデオを効率的に記憶して通信するには、空間的及び時間的冗長性を低減させるための符号化機構が必要である。符号化技術は数多く存在するが、現在では、ビデオデータストリームをそれぞれ圧縮及び解凍する符号器／復号器（コーデック）の効率を高める努力が行われている。コーデックの目的は、送信の高速化と記憶空間の節約のためにデジタルビデオフレームのサイズを縮小することにある。長年にわたるビデオ符号化の進歩が結集した結果、最先端のコーデックでは高レベルの符号化効率が実現されるようになった。しかしながら、さらに高い効率で符号化を行ってさらにビデオビットレートを低下させることが望まれている。
【０００７】
これらの開発中の符号化規格のうちの最新のものは、ＭＰＥＧ規格委員会とＶＣＥＧ規格委員会の共同努力であるビデオ符号化共同研究部会（ＪＣＴ−ＶＣ）から高効率ビデオ圧縮符号化（ＨＥＶＣ）と呼ばれている。
【０００８】
この開発規格は、高効率構成及び低複雑度構成を含むとともに複数の符号化ツールを含み、低複雑度構成のコンテキスト適応型可変長符号化（ＣＡＶＬＣ）、及び高効率構成のコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）のいずれかを含む。高効率構成は、内部動作及び適応ループフィルタに高ビット精度を使用してこれをサポートする。
【０００９】
ＨＥＶＣは符号化単位（ＣＵ）構造を採用しているが、マクロブロック構造（従来のＭＰＥＧ−２又はＡＶＣコーデックなど）との主な違いは、サイズが固定サイズ（１６×１６など）ではなく、最大１２８×１２８まで変更できる点である。１つの最大符号化単位（ＬＣＵ）がフラット領域及びビジー領域の両方を表し、このため高レベルの主観的品質を得るために１つのＬＣＵに１つのＱＰ値を与えるだけでは不十分である。従って、ＨＥＶＣは、ＬＣＵを符号化単位（ＣＵ）に分離し、これらの各々をＣＵごとに異なる固有のＱＰによって表す。次に、現在のＣＵのＱＰと、８×８、１６×１６、３２×３２又は６４×６４などのサイズのＣＵ範囲内で選択した予測アルゴリズムに基づく予測ＱＰとの間の差分としてデルタＱＰ（ｄＱＰ）を定義することができる。ＨＥＶＣでは、高度ビデオ符号化（ＡＶＣ）規格と同じようにＱＰ予測を行うことができるが、本発明の教示から逸脱することなく、本発明とともにあらゆる所望の技術を利用することもできる。
【００１０】
ＨＥＶＣ符号化規格の試験モデルＨＭ３．０では、ＣＡＢＡＣにおいてデルタＱＰ（ｄＱＰ）エントロピ符号化を使用し、この符号化は、（１）ｄＱＰがゼロか否かのフラグを付け、（２）ｄＱＰが非ゼロの場合には、正負記号の付いたｄＱＰを正負記号の付かないコード番号にマップし、単進符号を使用して正負記号の付かないコード番号を２進列にマップする、という２つのステップで構成される。なお、単進符号化とは、自然数「ｎ」を、ｎ個の１の後にゼロを付けたもの、又はｎ−１個の１の後にゼロを付けたもので表すエントロピ符号化のことである。例えば、５は、単進表現では１１１１１０又は１１１１０と表すことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、符号化効率を高めて符号化の複雑度を低減することを目的とする新たな符号化規格が開発されている。本発明は、ＣＡＢＡＣエントロピ符号化におけるデルタＱＰ（ｄＱＰ）符号化の改善を示すものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ｄＱＰの対称分布に適応するように、ＣＡＢＡＣにおいて異なるモードのｄＱＰの２値化を利用する。現在のＨＭ３．０試験モデルのアプローチは、同じ絶対値の非ゼロのｄＱＰに異なる長さを割り当てる。しかしながら、統計では、ｄＱＰの分布は対称性を有し、このため絶対値は同じであるが正負記号が異なる非ゼロのｄＱＰは同様の確率を有する傾向にあることが示されている。しかしながら、本発明は、デルタＱＰなどの正負記号の付いたシンタックスを使用し、正及び負の値に関して対称性を示す全てのビデオ符号化システム及び規格に適用できると理解されたい。
【００１３】
ｄＱＰの真の分布に適応させるために、本発明は、（１）ｄＱＰがゼロか否かを示すフラグを付け、（２）ｄＱＰが非ゼロの場合には、単進符号を使用してｄＱＰの絶対値を２進列にマップする、という修正したステップを使用してＣＡＢＡＣにおけるｄＱＰの２値化を実行する。その後、ｄＱＰの正負記号を符号化する。或いは、最初にｄＱＰの正負記号を符号化して、その後ｄＱＰの絶対値を符号化してもよい。本明細書では、これらの選択肢を、いずれも絶対値と正負記号の分離（ＳＡＶＳ）と呼ぶ。
【００１４】
本明細書の以下の部分では、本発明のさらなる態様及び実施形態を示すが、詳細な説明は、本発明の好ましい実施形態を、これに限定することなく十分に開示するためのものである。
【００１５】
例示のみを目的とする以下の図面を参照することにより、本発明がより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態によるＣＡＢＡＣベースのビデオ符号器のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態によるＣＡＢＡＣベースのビデオ符号器のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による新たな２値化方法を示すフロー図である。
【図４Ａ】図４Ｂの本発明の方法との比較を示す、ｄＱＰ＝−３の例におけるＨＭ３．０による２値化の処理フローである。
【図４Ｂ】図４ＡのＨＭ３．０との比較を示す、ｄＱＰ＝−３の例における本発明の方法による２値化の処理フローである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
コンテキスト適応型２値算術符号（ＣＡＢＡＣ）は、進化するＨＥＶＣ規格で使用するための２つのエントロピ符号化方式の一方であり、Ｈ．２６４／ＡＶＣビデオ符号化規格で行われていたものである。一般に、ＣＡＢＡＣ符号化は、２値化、コンテキストモデル化、及び２値算術符号化で構成される。本発明の絶対値と正負記号の分離（ＳＡＶＳ）方法は、ＣＡＢＡＣで使用するための２値化を洗練させたものであり、同じ値の正符号及び負符号の確率の統計的対称に特によく適している。
【００１８】
ＨＥＶＣ試験モデル（ＨＭ）３．０では、個々のＣＵが異なるＱＰを有することができる。ＣＵの符号化に使用するＱＰを示すために、現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の「ｄＱＰ」で表される差分をシンタックス内で符号化する。ＨＥＶＣの高効率（ＨＥ）構成では、ｄＱＰの値が、コンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）によって符号化される。この符号化処理は、（１）非ゼロのｄＱＰにフラグを付け、（２）正負記号の付いたｄＱＰを正負記号の付かないコード番号にマップし、単進符号を使用してコード番号を２進列にマップする、という２つのステップで構成される。
【００１９】
ＨＭ３．０のアプローチは、絶対値が同じ非ゼロのｄＱＰに異なる長さを割り当てる。例えば、ｄＱＰ＝−１には３ビットを割り当て、ｄＱＰ＝１には２ビットを割り当てる。統計では、ｄＱＰの分布は対称性を有し、絶対値は同じであるが正負記号が異なる非ゼロのｄＱＰは同じ確率を有する傾向にあることが示されている。
【００２０】
本発明では、ｄＱＰの正負記号とｄＱＰの絶対値が別個に符号化されるようにｄＱＰを符号化する。ｄＱＰが非ゼロの場合を示すフラグを符号化し、次にｄＱＰの絶対値とｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、或いはｄＱＰの正負記号を符号化した後に絶対値を符号化する。別個に符号化したｄＱＰの正負記号と絶対値を最終的な２進列に組み合わせる。なお、本発明によれば、ｄＱＰの絶対値とｄＱＰの正負記号を符号化する順序を入れ替えてもよい。
【００２１】
図１及び図２に、本発明による、ＣＡＢＡＣを使用してＳＡＶＳ２値化機構で符号化を行うように構成された、符号器１０及び復号器５０を備えた符号化装置の実施形態例を示す。
【００２２】
図１及び図２に示す本発明の実施形態では、開発作業を最小化して互換性を最大化するために、本発明を別の従来のビデオ符号化（符号化及び／又は復号）システムのＣＡＢＡＣ処理ブロック内で実施する。
【００２３】
図１に示す符号器１０は、１又はそれ以上のプロセッサ４４により実行される符号化要素１２を有する。この例では、ビデオフレーム入力１４の他に、参照フレーム１６及びフレーム出力１８を示している。動き予測（ＭＥ）２２及び動き補償（ＭＣ）２４とともにインター予測２０を示す。インター予測とイントラ予測の間のスイッチとともにイントラ予測２６を示す。順方向変換部３０、量子化段３２、及びＳＡＶＳでのＣＡＢＡＣ符号化３４への出力とともに加算接点２８を示す。図示の逆量子化部３６及び逆変換部３８は、加算接点４０に結合され、デブロッキングフィルタ及び／又はループフィルタなどのフィルタ４２が後に続く。
【００２４】
図示の符号器は、符号化に関連するプログラムを実行するための少なくとも１つの処理装置（ＣＰＵなど）４６及び少なくとも１つのメモリ４８を含むような処理手段４４とともに実現されると理解されたい。また、本発明の要素は、媒体上に記憶されたプログラムとして実現することができ、これに符号器１０及び／又は復号器５０のＣＰＵが実行のためにアクセスできると理解されるであろう。
【００２５】
図２の復号器５０には、実質的に図１に示す符号器に含まれる要素の一部である処理手段７６とともに、参照フレーム５４及びビデオ出力７４に作用する復号ブロック５２を示す。本発明の実施形態によれば、この復号器ブロックは、符号化したビデオ信号５６を受け取り、この信号が、ＳＡＶＳによるＣＡＢＡＣエントロピ復号器５８、逆量子化部６０、逆変換部６２を通じて処理される。逆変換部６２の出力と、動き補償６８とともに示すインター予測６６とイントラ予測７０の間の選択との間には加算部６４を示している。加算接点６４からの出力は、ループフィルタ、デブロッキングフィルタ、又はこれらの組み合わせとして構成できるフィルタ７２によって受け取られる。この復号器は、符号化に関連するプログラムを実行するための少なくとも１つの処理装置７８及び少なくとも１つのメモリ８０を含む処理手段７６とともに実現されると理解されたい。また、本発明の要素は、媒体上に記憶されたプログラムとして実現することができ、これに処理装置（ＣＰＵ）７８が実行のためにアクセスすることができる。
【００２６】
このプログラムは、一時的伝播信号を構成するだけでなくあらゆる所望の形及び数の静的又は動的メモリ装置に含まれるようなプログラムを実際に保持できるという点で非一時的有形（物理）コンピュータ可読媒体であるメモリから実行できると理解されたい。これらのメモリ装置を、本明細書において非一時的媒体と見なされるように（停電などの）全ての条件下でデータを保持するように実現する必要はない。
【００２７】
本明細書で説明するプログラムは、一時的伝播信号を構成するだけでなくあらゆる所望の形及び数の静的又は動的メモリ装置に含まれるようなプログラムを実際に保持できるという点で非一時的有形（物理）コンピュータ可読媒体を含む（１又は複数の）メモリ装置から実行できると理解されたい。これらのメモリ装置を、本明細書において非一時的媒体と見なされるように、永久に又は（停電などの）全ての条件下でデータを保持するように実現する必要はない。
【００２８】
図３は、ＣＡＢＡＣ ＳＡＶＳ方法のフロー図である。ｄＱＰ値の決定時などに、ｄＱＰフラグが符号化される（９０）。一例として、ある関数を使用して現在のＣＵのＱＰを符号化し、この関数内部で、まず現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの差異としてｄＱＰを取得し、その後ｄＱＰフラグを符号化する。ｄＱＰフラグが非ゼロであると判明した場合（９２）、単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップ（変換）する（９４）。正負記号も単進符号に別個にマップし（９６）、その後これらの別個の符号を文字列に組み合わせる（９８）。ステップ９４及び９６の順序は、処理に影響を与えずに逆にすることもできると理解されたい。ｄＱＰがゼロである場合、符号化すべきｄＱＰの値が存在せず、例えばＱＰを符号化するための関数がｄＱＰフラグのみを戻す。なお、ｄＱＰが非ゼロであるかどうかを示すために、ｄＱＰフラグは常に符号化される。説明したｄＱＰが非ゼロの例では、ｄＱＰが常に１つの「１」ビットから開始すると認識されるであろう。
【００２９】
図４Ａに、ＨＭ３．０試験仕様のＣＡＢＡＣによる２値化の例を示す。ステップ１００においてｄＱＰが−３に等しいこの例では、ステップ１０２において、この値（正負記号及び絶対値）が、コード番号が５の単一のエンティティとして単進符号化され、ステップ１０４において、５つの２進桁数字をとるビット列「１１１１１０」が得られることが分かる。この例及び以下で説明する図４Ｂの文字列には、ｄＱＰの符号化よりも前の非ゼロのｄＱＰビットを示していない。
【００３０】
図４Ｂに、ＣＡＢＡＣ ＳＡＶＳによる２値化の例を示す。正負記号と絶対値を別個に符号化する同じ−３の符号化例１１０を示す。ステップ１１２において３の絶対値をとり、ステップ１１４においてコード番号２が、及びステップ１１６において３つの２進桁数字を必要とするビット列１１０が得られる。同様に、ステップ１１８において正負記号を符号化し、ステップ１２０においてコード番号１が、及びステップ１２２においてビット列１が得られる。ステップ１２４において、これらのビット列を組み合わせ、組み合わせの順序に応じて１１０１又は１１１０が得られる。従来の符号化には６つの数字が使用されるのに対し、この符号化に必要な２進数字の数は合計４つであることを理解されたい。
【００３１】
従って、これらから分かるように、本発明は、とりわけ以下の独創的な実施形態を含む。
【００３２】
１．ビデオ符号化を行うための装置であって、ビデオを符号化及び／又は復号するように構成されたコンピュータと、前記コンピュータ上で実行されるように構成されたプログラムとを備え、前記プログラムが、時間的及び／又は空間的冗長性を低減させるためにインター予測及び／又はイントラ予測を実行し、符号化中に変換及び量子化を実行し、及び／又は復号中に逆変換及び逆量子化を実行し、符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を実行し、（ａ）単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップし、（ｂ）ｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、（ｃ）正負記号の２進列と絶対値の２進列を組み合わせることにより非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）の２値化を実行するように構成されることを特徴とする装置。
【００３３】
２．前記プログラムが、前記ｄＱＰの絶対値を符号化する前に前記ｄＱＰの正負記号を符号化すべく前記コンピュータ上で実行されるように選択的に構成されることを特徴とする実施形態１に記載の装置。
【００３４】
３．前記ビデオ符号化装置が、ブロックサイズが固定されず、ＣＵごとに異なる独自のＱＰを各々が有する複数のＣＵに最大符号化単位（ＬＣＵ）が分離された符号化単位（ＣＵ）構造を利用し、現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の差分を示すデルタＱＰ（ｄＱＰ）がシンタックス内で符号化されることを特徴とする実施形態１に記載の装置。
【００３５】
４．前記ビデオ符号化が、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格に従って実行されることを特徴とする実施形態１に記載の装置。
【００３６】
５．前記ビデオ符号化が、前記高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格内の高効率符号化モードで実行されることを特徴とする実施形態４に記載の装置。
【００３７】
６．前記装置が、符号器／復号器（コーデック）を備えることを特徴とする実施形態１に記載の装置。
【００３８】
７．前記プログラムが、前記非ゼロのｄＱＰ及びその正負記号を符号化する前に、ｄＱＰが非ゼロであることを示すフラグビットを符号化すべく前記コンピュータ上で実行されるように構成されることを特徴とする実施形態１に記載の装置。
【００３９】
８．前記２値化が、所与の絶対値に関して正又は負である確率が同じｄＱＰの値から恩恵を受けることを特徴とする実施形態１に記載の装置。
【００４０】
９．ビデオ符号化を行う方法であって、時間的及び／又は空間的冗長性を低減させるためにインター予測及び／又はイントラ予測を実行するステップと、符号化中に変換及び量子化を実行し、及び／又は復号中に逆変換及び逆量子化を実行するステップと、符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を実行するステップと、（ａ）単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップし、（ｂ）ｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、（ｃ）正負記号の２進列と絶対値の２進列を組み合わせることにより非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）の２値化を実行するステップとを含むことを特徴とする方法。
【００４１】
１０．前記ｄＱＰの正負記号の符号化が、前記ｄＱＰの絶対値をマップする前に選択的に行われることを特徴とする実施形態１に記載の方法。
【００４２】
１１．前記ビデオ符号化方法が、ブロックサイズが固定されず、ＣＵごとに異なる独自のＱＰを各々が有する複数のＣＵに最大符号化単位（ＬＣＵ）が分離された符号化単位（ＣＵ）構造を利用し、現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の差分を示すデルタＱＰ（ｄＱＰ）がシンタックス内で符号化されることを特徴とする実施形態９に記載の方法。
【００４３】
１２．前記ビデオ符号化が、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格に従って実行されることを特徴とする実施形態９に記載の方法。
【００４４】
１３.前記ビデオ符号化が、前記高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格内の高効率符号化モードで実行されることを特徴とする実施形態１２に記載の方法。
【００４５】
１４．前記装置が、符号器／復号器（コーデック）を備えることを特徴とする実施形態９に記載の方法。
【００４６】
１５．前記非ゼロのｄＱＰ及びその正負記号を符号化する前に、ｄＱＰが非ゼロであることを示すフラグビットが符号化されることを特徴とする実施形態９に記載の方法。
【００４７】
１６．前記２値化が、所与の絶対値に関して正又は負である確率が同じｄＱＰの値から恩恵を受けることを特徴とする実施形態９に記載の方法。
【００４８】
１７．ビデオ符号化を行うように構成されたコンピュータ上で実行可能なコンピュータプログラムを含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記ビデオ符号化が、時間的及び／又は空間的冗長性を低減させるためにインター予測及び／又はイントラ予測を実行するステップと、符号化中に変換及び量子化を実行し、及び／又は復号中に逆変換及び逆量子化を実行するステップと、符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を実行するステップと、（ａ）単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップし、（ｂ）ｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、（ｃ）正負記号の２進列と絶対値の２進列を組み合わせることにより非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）の２値化を実行するステップとを含むことを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【００４９】
１８．前記プログラムが、前記ｄＱＰの絶対値をマップする前に前記ｄＱＰの正負記号を符号化すべく前記コンピュータ上で実行されるように選択的に構成されることを特徴とする実施形態１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【００５０】
１９．前記ビデオ符号化が、ブロックサイズが固定されず、ＣＵごとに異なる独自のＱＰを各々が有する複数のＣＵに最大符号化単位（ＬＣＵ）が分離された符号化単位（ＣＵ）構造を利用し、現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の差分を示すデルタＱＰ（ｄＱＰ）がシンタックス内で符号化されることを特徴とする実施形態１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【００５１】
２０． 前記ビデオ符号化が、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格に従って高効率符号化モードで実行されることを特徴とする実施形態１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【００５２】
本発明の実施形態は、本発明の実施形態による方法及びシステムを示すフロー図、及び／又はコンピュータプログラム製品としても実現できるアルゴリズム、式、又はその他の計算表現を参照しながら説明することができる。この点、ハードウェア、ファームウェア、及び／又はコンピュータ可読プログラムコード論理の形で具体化された１又はそれ以上のコンピュータプログラム命令を含むソフトウェアなどの様々な手段により、フロー図の各ブロック又はステップ、及びフロー図のブロック（及び／又はステップ）の組み合わせ、アルゴリズム、式、又は計算表現を実現することができる。理解されるように、このようなあらゆるコンピュータプログラム命令を、以下に限定されるわけではないが、汎用コンピュータ又は専用コンピュータ、又は機械を生産するためのその他のあらゆるプログラマブル処理装置を含むコンピュータ上にロードして、コンピュータ又はその他のプログラマブル処理装置上で実行されるコンピュータプログラム命令が、（単複の）フロー図の（単複の）ブロック内に特定される機能を実施するための手段を生み出すようにすることができる。
【００５３】
従って、フロー図のブロック、アルゴリズム、式、又は計算表現は、特定の機能を実行するための手段の組み合わせ、特定の機能を実行するためのステップの組み合わせ、及びコンピュータ可読プログラムコード論理手段の形で具体化されるような、特定の機能を実行するためのコンピュータプログラム命令をサポートする。特定の機能又はステップを実行する専用ハードウェアベースのコンピュータシステム、又は専用ハードウェアとコンピュータ可読プログラムコード論理手段の組み合わせにより、本明細書で説明したフロー図の個々のブロック、アルゴリズム、式、又は計算表現、及びこれらの組み合わせを実施できる点も理解されよう。
【００５４】
さらに、コンピュータ可読プログラムコード論理の形で具体化されるようなこれらのコンピュータプログラム命令を、コンピュータ又はその他のプログラマブル処理装置に特定の態様で機能するように指示することができるコンピュータ可読メモリに記憶して、これらのコンピュータ可読メモリに記憶された命令が、（単複の）フロー図の（単複の）ブロック内に特定した機能を実施する命令手段を含む製造の物品を作り出すようにすることができる。コンピュータプログラム命令をコンピュータ又はその他のプログラマブル処理装置上にロードし、コンピュータ又はその他のプログラマブル処理装置上で一連の動作ステップが実行されるようにしてコンピュータで実施される処理を生成し、コンピュータ又はその他のプログラマブル処理装置上で実行される命令が、（単複の）フロー図の（単複の）ブロック、（単複の）アルゴリズム、（単複の）式、又は（単複の）計算表現内で特定される機能を実施するためのステップを提供するようにすることができる。
【００５５】
上記の説明から、以下の態様を含む様々な方法で本発明を具体化できることが理解されよう。
【００５６】
上記の説明は多くの詳細を含んでいるが、これらは本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の現在のところ好ましい実施形態の一部を例示するものにすぎないと解釈すべきである。従って、本発明の範囲は、当業者にとって明らかになると考えられる他の実施形態も完全に含み、従って添付の特許請求の範囲以外のいかなるものによっても本発明の範囲を限定すべきではなく、特許請求の範囲では、単数形による要素への言及は、明述しない限り「唯一」を意味するものではなく、「１又はそれ以上」を意味するものであると理解されよう。当業者には周知の上述した好ましい実施形態の要素の構造的及び機能的同等物も引用により本明細書に明確に組み入れられ、本特許請求の範囲に含まれることを意図している。さらに、本発明が解決しようとする個々の及び全ての課題は本特許請求の範囲に含まれるので、装置及び方法がこれらの問題に対応する必要はない。さらに、本開示の要素、構成要素又は方法ステップは、これらが特許請求の範囲に明示されているかどうかにかかわらず、一般に公開されることを意図するものではない。本明細書における請求項の要素については、この要素が「〜のための手段」という表現を使用して明確に示されていない限り、米国特許法１１２条第６項の規定によって解釈すべきではない。
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願との相互参照〕
本出願は、２０１１年６月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／５０３，４３０号の優先権を主張するとともに、２０１１年６月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／４９７，２８１号の優先権を主張するものであり、これらの両特許出願はその全体が引用により本明細書に組み入れられる。これらの出願の各々に対して優先権が主張される。
【０００２】
〔連邦政府が支援する研究又は開発に関する記述〕
該当なし
【０００３】
〔コンパクトディスクで提出された資料の引用による組み入れ〕
該当なし
【０００４】
〔著作権保護を受ける資料の通知〕
本特許文献中の資料の一部は、アメリカ合衆国及びその他の国の著作権法に従って著作権保護を受ける。著作権の権利所有者は、合衆国特許商標庁の一般公開ファイル又は記録内に表される通りに第三者が特許文献又は特許開示を複製することには異議を唱えないが、それ以外は全ての著作権を留保する。著作権所有者は、限定するわけではないが米国特許法施行規則§１．１４に従う権利を含め、本特許文献を秘密裏に保持しておく権利のいずれも本明細書によって放棄するものではない。
【０００５】
本発明は、一般にビデオ符号化に関し、より詳細には、高効率ビデオ符号化規格内のコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）での２値符号化に関する。
【背景技術】
【０００６】
ビデオを効率的に記憶して通信するには、空間的及び時間的冗長性を低減させるための符号化機構が必要である。符号化技術は数多く存在するが、現在では、ビデオデータストリームをそれぞれ圧縮及び解凍する符号器／復号器（コーデック）の効率を高める努力が行われている。コーデックの目的は、送信の高速化と記憶空間の節約のためにデジタルビデオフレームのサイズを縮小することにある。長年にわたるビデオ符号化の進歩が結集した結果、最先端のコーデックでは高レベルの符号化効率が実現されるようになった。しかしながら、さらに高い効率で符号化を行ってさらにビデオビットレートを低下させることが望まれている。
【０００７】
これらの開発中の符号化規格のうちの最新のものは、ＭＰＥＧ規格委員会とＶＣＥＧ規格委員会の共同努力であるビデオ符号化共同研究部会（ＪＣＴ−ＶＣ）から高効率ビデオ圧縮符号化（ＨＥＶＣ）と呼ばれている。
【０００８】
この開発規格は、高効率構成及び低複雑度構成を含むとともに複数の符号化ツールを含み、低複雑度構成のコンテキスト適応型可変長符号化（ＣＡＶＬＣ）、及び高効率構成のコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）のいずれかを含む。高効率構成は、内部動作及び適応ループフィルタに高ビット精度を使用してこれをサポートする。
【０００９】
ＨＥＶＣは符号化単位（ＣＵ）構造を採用しているが、マクロブロック構造（従来のＭＰＥＧ−２又はＡＶＣコーデックなど）との主な違いは、サイズが固定サイズ（１６×１６など）ではなく、最大１２８×１２８まで変更できる点である。１つの最大符号化単位（ＬＣＵ）がフラット領域及びビジー領域の両方を表し、このため高レベルの主観的品質を得るために１つのＬＣＵに１つのＱＰ値を与えるだけでは不十分である。従って、ＨＥＶＣは、ＬＣＵを符号化単位（ＣＵ）に分離し、これらの各々をＣＵごとに異なる固有のＱＰによって表す。次に、現在のＣＵのＱＰと、８×８、１６×１６、３２×３２又は６４×６４などのサイズのＣＵ範囲内で選択した予測アルゴリズムに基づく予測ＱＰとの間の差分としてデルタＱＰ（ｄＱＰ）を定義することができる。ＨＥＶＣでは、高度ビデオ符号化（ＡＶＣ）規格と同じようにＱＰ予測を行うことができるが、本発明の教示から逸脱することなく、本発明とともにあらゆる所望の技術を利用することもできる。
【００１０】
ＨＥＶＣ符号化規格の試験モデルＨＭ３．０では、ＣＡＢＡＣにおいてデルタＱＰ（ｄＱＰ）エントロピ符号化を使用し、この符号化は、（１）ｄＱＰがゼロか否かのフラグを付け、（２）ｄＱＰが非ゼロの場合には、正負記号の付いたｄＱＰを正負記号の付かないコード番号にマップし、単進符号を使用して正負記号の付かないコード番号を２進列にマップする、という２つのステップで構成される。なお、単進符号化とは、自然数「ｎ」を、ｎ個の１の後にゼロを付けたもの、又はｎ−１個の１の後にゼロを付けたもので表すエントロピ符号化のことである。例えば、５は、単進表現では１１１１１０又は１１１１０と表すことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、符号化効率を高めて符号化の複雑度を低減することを目的とする新たな符号化規格が開発されている。本発明は、ＣＡＢＡＣエントロピ符号化におけるデルタＱＰ（ｄＱＰ）符号化の改善を示すものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ｄＱＰの対称分布に適応するように、ＣＡＢＡＣにおいて異なるモードのｄＱＰの２値化を利用する。現在のＨＭ３．０試験モデルのアプローチは、同じ絶対値の非ゼロのｄＱＰに異なる長さを割り当てる。しかしながら、統計では、ｄＱＰの分布は対称性を有し、このため絶対値は同じであるが正負記号が異なる非ゼロのｄＱＰは同様の確率を有する傾向にあることが示されている。しかしながら、本発明は、デルタＱＰなどの正負記号の付いたシンタックスを使用し、正及び負の値に関して対称性を示す全てのビデオ符号化システム及び規格に適用できると理解されたい。
【００１３】
ｄＱＰの真の分布に適応させるために、本発明は、（１）ｄＱＰがゼロか否かを示すフラグを付け、（２）ｄＱＰが非ゼロの場合には、単進符号を使用してｄＱＰの絶対値を２進列にマップする、という修正したステップを使用してＣＡＢＡＣにおけるｄＱＰの２値化を実行する。その後、ｄＱＰの正負記号を符号化する。或いは、最初にｄＱＰの正負記号を符号化して、その後ｄＱＰの絶対値を符号化してもよい。本明細書では、これらの選択肢を、いずれも絶対値と正負記号の分離（ＳＡＶＳ）と呼ぶ。
【００１４】
本明細書の以下の部分では、本発明のさらなる態様及び実施形態を示すが、詳細な説明は、本発明の好ましい実施形態を、これに限定することなく十分に開示するためのものである。
【００１５】
例示のみを目的とする以下の図面を参照することにより、本発明がより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態によるＣＡＢＡＣベースのビデオ符号器のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態によるＣＡＢＡＣベースのビデオ符号器のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による新たな２値化方法を示すフロー図である。
【図４Ａ】図４Ｂの本発明の方法との比較を示す、ｄＱＰ＝−３の例におけるＨＭ３．０による２値化の処理フローである。
【図４Ｂ】図４ＡのＨＭ３．０との比較を示す、ｄＱＰ＝−３の例における本発明の方法による２値化の処理フローである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
コンテキスト適応型２値算術符号（ＣＡＢＡＣ）は、進化するＨＥＶＣ規格で使用するための２つのエントロピ符号化方式の一方であり、Ｈ．２６４／ＡＶＣビデオ符号化規格で行われていたものである。一般に、ＣＡＢＡＣ符号化は、２値化、コンテキストモデル化、及び２値算術符号化で構成される。本発明の絶対値と正負記号の分離（ＳＡＶＳ）方法は、ＣＡＢＡＣで使用するための２値化を洗練させたものであり、同じ値の正符号及び負符号の確率の統計的対称に特によく適している。
【００１８】
ＨＥＶＣ試験モデル（ＨＭ）３．０では、個々のＣＵが異なるＱＰを有することができる。ＣＵの符号化に使用するＱＰを示すために、現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の「ｄＱＰ」で表される差分をシンタックス内で符号化する。ＨＥＶＣの高効率（ＨＥ）構成では、ｄＱＰの値が、コンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）によって符号化される。この符号化処理は、（１）非ゼロのｄＱＰにフラグを付け、（２）正負記号の付いたｄＱＰを正負記号の付かないコード番号にマップし、単進符号を使用してコード番号を２進列にマップする、という２つのステップで構成される。
【００１９】
ＨＭ３．０のアプローチは、絶対値が同じ非ゼロのｄＱＰに異なる長さを割り当てる。例えば、ｄＱＰ＝−１には３ビットを割り当て、ｄＱＰ＝１には２ビットを割り当てる。統計では、ｄＱＰの分布は対称性を有し、絶対値は同じであるが正負記号が異なる非ゼロのｄＱＰは同じ確率を有する傾向にあることが示されている。
【００２０】
本発明では、ｄＱＰの正負記号とｄＱＰの絶対値が別個に符号化されるようにｄＱＰを符号化する。ｄＱＰが非ゼロの場合を示すフラグを符号化し、次にｄＱＰの絶対値とｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、或いはｄＱＰの正負記号を符号化した後に絶対値を符号化する。別個に符号化したｄＱＰの正負記号と絶対値を最終的な２進列に組み合わせる。なお、本発明によれば、ｄＱＰの絶対値とｄＱＰの正負記号を符号化する順序を入れ替えてもよい。
【００２１】
図１及び図２に、本発明による、ＣＡＢＡＣを使用してＳＡＶＳ２値化機構で符号化を行うように構成された、符号器１０及び復号器５０を備えた符号化装置の実施形態例を示す。
【００２２】
図１及び図２に示す本発明の実施形態では、開発作業を最小化して互換性を最大化するために、本発明を別の従来のビデオ符号化（符号化及び／又は復号）システムのＣＡＢＡＣ処理ブロック内で実施する。
【００２３】
図１に示す符号器１０は、１又はそれ以上のプロセッサ４４により実行される符号化要素１２を有する。この例では、ビデオフレーム入力１４の他に、参照フレーム１６及びフレーム出力１８を示している。動き予測（ＭＥ）２２及び動き補償（ＭＣ）２４とともにインター予測２０を示す。インター予測とイントラ予測の間のスイッチとともにイントラ予測２６を示す。順方向変換部３０、量子化段３２、及びＳＡＶＳでのＣＡＢＡＣ符号化３４への出力とともに加算接点２８を示す。図示の逆量子化部３６及び逆変換部３８は、加算接点４０に結合され、デブロッキングフィルタ及び／又はループフィルタなどのフィルタ４２が後に続く。
【００２４】
図示の符号器は、符号化に関連するプログラムを実行するための少なくとも１つの処理装置（ＣＰＵなど）４６及び少なくとも１つのメモリ４８を含むような処理手段４４とともに実現されると理解されたい。また、本発明の要素は、媒体上に記憶されたプログラムとして実現することができ、これに符号器１０及び／又は復号器５０のＣＰＵが実行のためにアクセスできると理解されるであろう。
【００２５】
図２の復号器５０には、実質的に図１に示す符号器に含まれる要素の一部である処理手段７６とともに、参照フレーム５４及びビデオ出力７４に作用する復号ブロック５２を示す。本発明の実施形態によれば、この復号器ブロックは、符号化したビデオ信号５６を受け取り、この信号が、ＳＡＶＳによるＣＡＢＡＣエントロピ復号器５８、逆量子化部６０、逆変換部６２を通じて処理される。逆変換部６２の出力と、動き補償６８とともに示すインター予測６６とイントラ予測７０の間の選択との間には加算部６４を示している。加算接点６４からの出力は、ループフィルタ、デブロッキングフィルタ、又はこれらの組み合わせとして構成できるフィルタ７２によって受け取られる。この復号器は、符号化に関連するプログラムを実行するための少なくとも１つの処理装置７８及び少なくとも１つのメモリ８０を含む処理手段７６とともに実現されると理解されたい。また、本発明の要素は、媒体上に記憶されたプログラムとして実現することができ、これに処理装置（ＣＰＵ）７８が実行のためにアクセスすることができる。
【００２６】
このプログラムは、一時的伝播信号を構成するだけでなくあらゆる所望の形及び数の静的又は動的メモリ装置に含まれるようなプログラムを実際に保持できるという点で非一時的有形（物理）コンピュータ可読媒体であるメモリから実行できると理解されたい。これらのメモリ装置を、本明細書において非一時的媒体と見なされるように（停電などの）全ての条件下でデータを保持するように実現する必要はない。
【００２７】
本明細書で説明するプログラムは、一時的伝播信号を構成するだけでなくあらゆる所望の形及び数の静的又は動的メモリ装置に含まれるようなプログラムを実際に保持できるという点で非一時的有形（物理）コンピュータ可読媒体を含む（１又は複数の）メモリ装置から実行できると理解されたい。これらのメモリ装置を、本明細書において非一時的媒体と見なされるように、永久に又は（停電などの）全ての条件下でデータを保持するように実現する必要はない。
【００２８】
図３は、ＣＡＢＡＣ ＳＡＶＳ方法のフロー図である。ｄＱＰ値の決定時などに、ｄＱＰフラグが符号化される（９０）。一例として、ある関数を使用して現在のＣＵのＱＰを符号化し、この関数内部で、まず現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの差異としてｄＱＰを取得し、その後ｄＱＰフラグを符号化する。ｄＱＰフラグが非ゼロであると判明した場合（９２）、単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップ（変換）する（９４）。正負記号も単進符号に別個にマップし（９６）、その後これらの別個の符号を文字列に組み合わせる（９８）。ステップ９４及び９６の順序は、処理に影響を与えずに逆にすることもできると理解されたい。ｄＱＰがゼロである場合、符号化すべきｄＱＰの値が存在せず、例えばＱＰを符号化するための関数がｄＱＰフラグのみを戻す。なお、ｄＱＰが非ゼロであるかどうかを示すために、ｄＱＰフラグは常に符号化される。説明したｄＱＰが非ゼロの例では、ｄＱＰが常に１つの「１」ビットから開始すると認識されるであろう。
【００２９】
図４Ａに、ＨＭ３．０試験仕様のＣＡＢＡＣによる２値化の例を示す。ステップ１００においてｄＱＰが−３に等しいこの例では、ステップ１０２において、この値（正負記号及び絶対値）が、コード番号が５の単一のエンティティとして単進符号化され、ステップ１０４において、５つの２進桁数字をとるビット列「１１１１１０」が得られることが分かる。この例及び以下で説明する図４Ｂの文字列には、ｄＱＰの符号化よりも前の非ゼロのｄＱＰビットを示していない。
【００３０】
図４Ｂに、ＣＡＢＡＣ ＳＡＶＳによる２値化の例を示す。正負記号と絶対値を別個に符号化する同じ−３の符号化例１１０を示す。ステップ１１２において３の絶対値をとり、ステップ１１４においてコード番号２が、及びステップ１１６において３つの２進桁数字を必要とするビット列１１０が得られる。同様に、ステップ１１８において正負記号を符号化し、ステップ１２０においてコード番号１が、及びステップ１２２においてビット列１が得られる。ステップ１２４において、これらのビット列を組み合わせ、組み合わせの順序に応じて１１０１又は１１１０が得られる。従来の符号化には６つの数字が使用されるのに対し、この符号化に必要な２進数字の数は合計４つであることを理解されたい。
【００３１】
従って、これらから分かるように、本発明は、とりわけ以下の独創的な実施形態を含む。
【００３２】
１．ビデオ符号化を行うための装置であって、ビデオを符号化及び／又は復号するように構成されたコンピュータと、前記コンピュータ上で実行されるように構成されたプログラムとを備え、前記プログラムが、時間的及び／又は空間的冗長性を低減させるためにインター予測及び／又はイントラ予測を実行し、符号化中に変換及び量子化を実行し、及び／又は復号中に逆変換及び逆量子化を実行し、符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を実行し、（ａ）単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップし、（ｂ）ｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、（ｃ）正負記号の２進列と絶対値の２進列を組み合わせることにより非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）の２値化を実行するように構成されることを特徴とする装置。
【００３３】
２．前記プログラムが、前記ｄＱＰの絶対値を符号化する前に前記ｄＱＰの正負記号を符号化すべく前記コンピュータ上で実行されるように選択的に構成されることを特徴とする実施形態１に記載の装置。
【００３４】
３．前記ビデオ符号化装置が、ブロックサイズが固定されず、ＣＵごとに異なる独自のＱＰを各々が有する複数のＣＵに最大符号化単位（ＬＣＵ）が分離された符号化単位（ＣＵ）構造を利用し、現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の差分を示すデルタＱＰ（ｄＱＰ）がシンタックス内で符号化されることを特徴とする実施形態１に記載の装置。
【００３５】
４．前記ビデオ符号化が、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格に従って実行されることを特徴とする実施形態１に記載の装置。
【００３６】
５．前記ビデオ符号化が、前記高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格内の高効率符号化モードで実行されることを特徴とする実施形態４に記載の装置。
【００３７】
６．前記装置が、符号器／復号器（コーデック）を備えることを特徴とする実施形態１に記載の装置。
【００３８】
７．前記プログラムが、前記非ゼロのｄＱＰ及びその正負記号を符号化する前に、ｄＱＰが非ゼロであることを示すフラグビットを符号化すべく前記コンピュータ上で実行されるように構成されることを特徴とする実施形態１に記載の装置。
【００３９】
８．前記２値化が、所与の絶対値に関して正又は負である確率が同じｄＱＰの値から恩恵を受けることを特徴とする実施形態１に記載の装置。
【００４０】
９．ビデオ符号化を行う方法であって、時間的及び／又は空間的冗長性を低減させるためにインター予測及び／又はイントラ予測を実行するステップと、符号化中に変換及び量子化を実行し、及び／又は復号中に逆変換及び逆量子化を実行するステップと、符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を実行するステップと、（ａ）単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップし、（ｂ）ｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、（ｃ）正負記号の２進列と絶対値の２進列を組み合わせることにより非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）の２値化を実行するステップとを含むことを特徴とする方法。
【００４１】
１０．前記ｄＱＰの正負記号の符号化が、前記ｄＱＰの絶対値をマップする前に選択的に行われることを特徴とする実施形態１に記載の方法。
【００４２】
１１．前記ビデオ符号化方法が、ブロックサイズが固定されず、ＣＵごとに異なる独自のＱＰを各々が有する複数のＣＵに最大符号化単位（ＬＣＵ）が分離された符号化単位（ＣＵ）構造を利用し、現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の差分を示すデルタＱＰ（ｄＱＰ）がシンタックス内で符号化されることを特徴とする実施形態９に記載の方法。
【００４３】
１２．前記ビデオ符号化が、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格に従って実行されることを特徴とする実施形態９に記載の方法。
【００４４】
１３.前記ビデオ符号化が、前記高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格内の高効率符号化モードで実行されることを特徴とする実施形態１２に記載の方法。
【００４５】
１４．前記装置が、符号器／復号器（コーデック）を備えることを特徴とする実施形態９に記載の方法。
【００４６】
１５．前記非ゼロのｄＱＰ及びその正負記号を符号化する前に、ｄＱＰが非ゼロであることを示すフラグビットが符号化されることを特徴とする実施形態９に記載の方法。
【００４７】
１６．前記２値化が、所与の絶対値に関して正又は負である確率が同じｄＱＰの値から恩恵を受けることを特徴とする実施形態９に記載の方法。
【００４８】
１７．ビデオ符号化を行うように構成されたコンピュータ上で実行可能なコンピュータプログラムを含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記ビデオ符号化が、時間的及び／又は空間的冗長性を低減させるためにインター予測及び／又はイントラ予測を実行するステップと、符号化中に変換及び量子化を実行し、及び／又は復号中に逆変換及び逆量子化を実行するステップと、符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を実行するステップと、（ａ）単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップし、（ｂ）ｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、（ｃ）正負記号の２進列と絶対値の２進列を組み合わせることにより非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）の２値化を実行するステップとを含むことを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【００４９】
１８．前記プログラムが、前記ｄＱＰの絶対値をマップする前に前記ｄＱＰの正負記号を符号化すべく前記コンピュータ上で実行されるように選択的に構成されることを特徴とする実施形態１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【００５０】
１９．前記ビデオ符号化が、ブロックサイズが固定されず、ＣＵごとに異なる独自のＱＰを各々が有する複数のＣＵに最大符号化単位（ＬＣＵ）が分離された符号化単位（ＣＵ）構造を利用し、現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の差分を示すデルタＱＰ（ｄＱＰ）がシンタックス内で符号化されることを特徴とする実施形態１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【００５１】
２０． 前記ビデオ符号化が、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格に従って高効率符号化モードで実行されることを特徴とする実施形態１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【００５２】
本発明の実施形態は、本発明の実施形態による方法及びシステムを示すフロー図、及び／又はコンピュータプログラム製品としても実現できるアルゴリズム、式、又はその他の計算表現を参照しながら説明することができる。この点、ハードウェア、ファームウェア、及び／又はコンピュータ可読プログラムコード論理の形で具体化された１又はそれ以上のコンピュータプログラム命令を含むソフトウェアなどの様々な手段により、フロー図の各ブロック又はステップ、及びフロー図のブロック（及び／又はステップ）の組み合わせ、アルゴリズム、式、又は計算表現を実現することができる。理解されるように、このようなあらゆるコンピュータプログラム命令を、以下に限定されるわけではないが、汎用コンピュータ又は専用コンピュータ、又は機械を生産するためのその他のあらゆるプログラマブル処理装置を含むコンピュータ上にロードして、コンピュータ又はその他のプログラマブル処理装置上で実行されるコンピュータプログラム命令が、（単複の）フロー図の（単複の）ブロック内に特定される機能を実施するための手段を生み出すようにすることができる。
【００５３】
従って、フロー図のブロック、アルゴリズム、式、又は計算表現は、特定の機能を実行するための手段の組み合わせ、特定の機能を実行するためのステップの組み合わせ、及びコンピュータ可読プログラムコード論理手段の形で具体化されるような、特定の機能を実行するためのコンピュータプログラム命令をサポートする。特定の機能又はステップを実行する専用ハードウェアベースのコンピュータシステム、又は専用ハードウェアとコンピュータ可読プログラムコード論理手段の組み合わせにより、本明細書で説明したフロー図の個々のブロック、アルゴリズム、式、又は計算表現、及びこれらの組み合わせを実施できる点も理解されよう。
【００５４】
さらに、コンピュータ可読プログラムコード論理の形で具体化されるようなこれらのコンピュータプログラム命令を、コンピュータ又はその他のプログラマブル処理装置に特定の態様で機能するように指示することができるコンピュータ可読メモリに記憶して、これらのコンピュータ可読メモリに記憶された命令が、（単複の）フロー図の（単複の）ブロック内に特定した機能を実施する命令手段を含む製造の物品を作り出すようにすることができる。コンピュータプログラム命令をコンピュータ又はその他のプログラマブル処理装置上にロードし、コンピュータ又はその他のプログラマブル処理装置上で一連の動作ステップが実行されるようにしてコンピュータで実施される処理を生成し、コンピュータ又はその他のプログラマブル処理装置上で実行される命令が、（単複の）フロー図の（単複の）ブロック、（単複の）アルゴリズム、（単複の）式、又は（単複の）計算表現内で特定される機能を実施するためのステップを提供するようにすることができる。
【００５５】
上記の説明から、以下の態様を含む様々な方法で本発明を具体化できることが理解されよう。
【００５６】
上記の説明は多くの詳細を含んでいるが、これらは本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の現在のところ好ましい実施形態の一部を例示するものにすぎないと解釈すべきである。従って、本発明の範囲は、当業者にとって明らかになると考えられる他の実施形態も完全に含み、従って添付の特許請求の範囲以外のいかなるものによっても本発明の範囲を限定すべきではなく、特許請求の範囲では、単数形による要素への言及は、明述しない限り「唯一」を意味するものではなく、「１又はそれ以上」を意味するものであると理解されよう。当業者には周知の上述した好ましい実施形態の要素の構造的及び機能的同等物も引用により本明細書に明確に組み入れられ、本特許請求の範囲に含まれることを意図している。さらに、本発明が解決しようとする個々の及び全ての課題は本特許請求の範囲に含まれるので、装置及び方法がこれらの問題に対応する必要はない。さらに、本開示の要素、構成要素又は方法ステップは、これらが特許請求の範囲に明示されているかどうかにかかわらず、一般に公開されることを意図するものではない。本明細書における請求項の要素については、この要素が「〜のための手段」という表現を使用して明確に示されていない限り、米国特許法１１２条第６項の規定によって解釈すべきではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ符号化を行うための装置であって、
ビデオを符号化及び／又は復号するように構成されたコンピュータと、
前記コンピュータ上で実行されるように構成されたプログラムと、
を備え、前記プログラムが、
時間的及び／又は空間的冗長性を低減させるためにインター予測及び／又はイントラ予測を実行し、
符号化中に変換及び量子化を実行し、及び／又は復号中に逆変換及び逆量子化を実行し、
符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を実行し、
（ａ）単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップし、
（ｂ）ｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、
（ｃ）正負記号の２進列と絶対値の２進列を組み合わせる、
ことにより非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）の２値化を実行する、
ように構成されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記プログラムが、前記ｄＱＰの絶対値を符号化する前に前記ｄＱＰの正負記号を符号化すべく前記コンピュータ上で実行されるように選択的に構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ビデオ符号化装置が、ブロックサイズが固定されず、ＣＵごとに異なる独自のＱＰを各々が有する複数のＣＵに最大符号化単位（ＬＣＵ）が分離された符号化単位（ＣＵ）構造を利用し、
現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の差分を示すデルタＱＰ（ｄＱＰ）がシンタックス内で符号化される、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ビデオ符号化が、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格に従って実行される、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ビデオ符号化が、前記高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格内の高効率符号化モードで実行される、
ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記装置が、符号器／復号器（コーデック）を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記プログラムが、前記非ゼロのｄＱＰ及びその正負記号を符号化する前に、ｄＱＰが非ゼロであることを示すフラグビットを符号化すべく前記コンピュータ上で実行されるように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記２値化が、所与の絶対値に関して正又は負である確率が同じｄＱＰの値から恩恵を受ける、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
ビデオ符号化を行う方法であって、
時間的及び／又は空間的冗長性を低減させるためにインター予測及び／又はイントラ予測を実行するステップと、
符号化中に変換及び量子化を実行し、及び／又は復号中に逆変換及び逆量子化を実行するステップと、
符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を実行するステップと、
（ａ）単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップし、
（ｂ）ｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、
（ｃ）正負記号の２進列と絶対値の２進列を組み合わせる、
ことにより非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）の２値化を実行するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記ｄＱＰの正負記号の符号化が、前記ｄＱＰの絶対値をマップする前に選択的に行われる、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ビデオ符号化方法が、ブロックサイズが固定されず、ＣＵごとに異なる独自のＱＰを各々が有する複数のＣＵに最大符号化単位（ＬＣＵ）が分離された符号化単位（ＣＵ）構造を利用し、
現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の差分を示すデルタＱＰ（ｄＱＰ）がシンタックス内で符号化される、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ビデオ符号化が、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格に従って実行される、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記ビデオ符号化が、前記高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格内の高効率符号化モードで実行される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記装置が、符号器／復号器（コーデック）を備える、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記非ゼロのｄＱＰ及びその正負記号を符号化する前に、ｄＱＰが非ゼロであることを示すフラグビットが符号化される、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記２値化が、所与の絶対値に関して正又は負である確率が同じｄＱＰの値から恩恵を受ける、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
ビデオ符号化を行うように構成されたコンピュータ上で実行可能なコンピュータプログラムを含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記ビデオ符号化が、
時間的及び／又は空間的冗長性を低減させるためにインター予測及び／又はイントラ予測を実行するステップと、
符号化中に変換及び量子化を実行し、及び／又は復号中に逆変換及び逆量子化を実行するステップと、
符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を実行するステップと、
（ａ）単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップし、
（ｂ）ｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、
（ｃ）正負記号の２進列と絶対値の２進列を組み合わせる、
ことにより非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）の２値化を実行するステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記プログラムが、前記ｄＱＰの絶対値をマップする前に前記ｄＱＰの正負記号を符号化すべく前記コンピュータ上で実行されるように選択的に構成される、
ことを特徴とする請求項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
前記ビデオ符号化が、ブロックサイズが固定されず、ＣＵごとに異なる独自のＱＰを各々が有する複数のＣＵに最大符号化単位（ＬＣＵ）が分離された符号化単位（ＣＵ）構造を利用し、
現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の差分を示すデルタＱＰ（ｄＱＰ）がシンタックス内で符号化される、
ことを特徴とする請求項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
前記ビデオ符号化が、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格に従って高効率符号化モードで実行される、
ことを特徴とする請求項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１】
ビデオ符号化を行うための装置であって、
ビデオを符号化及び／又は復号するように構成されたコンピュータと、
前記コンピュータ上で実行されるように構成されたプログラムと、
を備え、前記プログラムが、
時間的及び／又は空間的冗長性を低減させるためにインター予測及び／又はイントラ予測を実行し、
符号化中に変換及び量子化を実行し、及び／又は復号中に逆変換及び逆量子化を実行し、
符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を実行し、
（ａ）単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップし、
（ｂ）ｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、
（ｃ）正負記号の２進列と絶対値の２進列を組み合わせる、
ことにより非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）の２値化を実行する、
ように構成されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記プログラムが、前記ｄＱＰの絶対値を符号化する前に前記ｄＱＰの正負記号を符号化すべく前記コンピュータ上で実行されるように選択的に構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ビデオ符号化装置が、ブロックサイズが固定されず、ＣＵごとに異なる独自のＱＰを各々が有する複数のＣＵに最大符号化単位（ＬＣＵ）が分離された符号化単位（ＣＵ）構造を利用し、
現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の差分を示すデルタＱＰ（ｄＱＰ）がシンタックス内で符号化される、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ビデオ符号化が、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格に従って実行される、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ビデオ符号化が、前記高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格内の高効率符号化モードで実行される、
ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記装置が、符号器／復号器（コーデック）を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記プログラムが、前記非ゼロのｄＱＰ及びその正負記号を符号化する前に、ｄＱＰが非ゼロであることを示すフラグビットを符号化すべく前記コンピュータ上で実行されるように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記２値化が、所与の絶対値に関して正又は負である確率が同じｄＱＰの値から恩恵を受ける、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
ビデオ符号化を行う方法であって、
時間的及び／又は空間的冗長性を低減させるためにインター予測及び／又はイントラ予測を実行するステップと、
符号化中に変換及び量子化を実行し、及び／又は復号中に逆変換及び逆量子化を実行するステップと、
符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を実行するステップと、
（ａ）単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップし、
（ｂ）ｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、
（ｃ）正負記号の２進列と絶対値の２進列を組み合わせる、
ことにより非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）の２値化を実行するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記ｄＱＰの正負記号の符号化が、前記ｄＱＰの絶対値をマップする前に選択的に行われる、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ビデオ符号化方法が、ブロックサイズが固定されず、ＣＵごとに異なる独自のＱＰを各々が有する複数のＣＵに最大符号化単位（ＬＣＵ）が分離された符号化単位（ＣＵ）構造を利用し、
現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の差分を示すデルタＱＰ（ｄＱＰ）がシンタックス内で符号化される、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ビデオ符号化が、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格に従って実行される、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記ビデオ符号化が、前記高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格内の高効率符号化モードで実行される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記装置が、符号器／復号器（コーデック）を備える、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記非ゼロのｄＱＰ及びその正負記号を符号化する前に、ｄＱＰが非ゼロであることを示すフラグビットが符号化される、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記２値化が、所与の絶対値に関して正又は負である確率が同じｄＱＰの値から恩恵を受ける、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
ビデオ符号化を行うように構成されたコンピュータ上で実行可能なコンピュータプログラムを含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記ビデオ符号化が、
時間的及び／又は空間的冗長性を低減させるためにインター予測及び／又はイントラ予測を実行するステップと、
符号化中に変換及び量子化を実行し、及び／又は復号中に逆変換及び逆量子化を実行するステップと、
符号化及び／又は復号中にコンテキスト適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を実行するステップと、
（ａ）単進符号化を使用してｄＱＰの絶対値をマップし、
（ｂ）ｄＱＰの正負記号を別個に符号化し、
（ｃ）正負記号の２進列と絶対値の２進列を組み合わせる、
ことにより非ゼロのデルタＱＰ（ｄＱＰ）の２値化を実行するステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記プログラムが、前記ｄＱＰの絶対値をマップする前に前記ｄＱＰの正負記号を符号化すべく前記コンピュータ上で実行されるように選択的に構成される、
ことを特徴とする請求項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
前記ビデオ符号化が、ブロックサイズが固定されず、ＣＵごとに異なる独自のＱＰを各々が有する複数のＣＵに最大符号化単位（ＬＣＵ）が分離された符号化単位（ＣＵ）構造を利用し、
現在のＣＵのＱＰと予測ＱＰの間の差分を示すデルタＱＰ（ｄＱＰ）がシンタックス内で符号化される、
ことを特徴とする請求項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
前記ビデオ符号化が、高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）規格に従って高効率符号化モードで実行される、
ことを特徴とする請求項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【公開番号】特開２０１３−５４５０（Ｐ２０１３−５４５０Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１３７２９８（Ｐ２０１２−１３７２９８）
【出願日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３７２９８（Ｐ２０１２−１３７２９８）
【出願日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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