JP2023101782A - 非直線の非長方形分割を用いた幾何学的分割におけるインター予測 - Google Patents

Abstract

【課題】指数関数的分割におけるインター予測を提供すること【解決手段】デコーダは、回路を含み、回路は、ビットストリームを受信することと、カレントブロックを指数関数的分割モードを介して第１の領域および第２の領域に分割することと、第１の領域かまたは第２の領域と関連付けられる動きベクトルを決定することであって、決定することは、候補リストを構築することを含む、ことと、決定された動きベクトルを使用して、カレントブロックをデコードすることとを行うように構成される。関連する装置、システム、技法、および物品もまた、説明される。【選択図】なし

Description

本願は、２０１９年１月２８日に出願され「ＩＮＴＥＲ ＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮ ＩＮ
ＥＸＰＯＮＥＮＴＩＡＬ ＰＡＲＴＩＴＩＯＮＩＮＧ」と題された米国仮特許出願第６２／７９７，８１６号の優先権の利益を主張し、その出願は、参照することによってその全体として本明細書に援用される。

本発明は、概して、ビデオ圧縮の分野に関する。具体的には、本発明は、指数関数的分割におけるインター予測を対象とする。

ビデオコーデックは、デジタルビデオを圧縮または解凍する電子回路またはソフトウェアを含み得る。それは、圧縮されていないビデオを圧縮されたフォーマットに変換することができ、逆もまた同様である。ビデオ圧縮の文脈において、ビデオを圧縮する（および／またはそのうちのいくつかの機能を実施する）デバイスは、典型的には、エンコーダと呼ばれ得、ビデオを解凍する（および／またはそのうちのいくつかの機能を実施する）デバイスは、デコーダと呼ばれ得る。

圧縮されたデータのフォーマットは、標準的なビデオ圧縮仕様に適合することができる。圧縮は、圧縮されたビデオが元のビデオの中に存在するある情報を欠く点で非可逆的であり得る。この結果は、元のビデオを正確に再構築するために不十分な情報しか存在しないので、解凍されたビデオが元の圧縮されていないビデオより低い品質を有し得ることを含み得る。

ビデオ品質と、ビデオを表現するために使用される（例えば、ビットレートによって決定される）データ量と、エンコーディングアルゴリズムおよびデコーディングアルゴリズムの複雑性と、データ損失ならびに誤差に対する感度と、編集のし易さと、ランダムアクセスと、エンドツーエンド遅延（例えば、待機時間）と、同等物との間に、複雑な関係が存在し得る。

ある側面では、デコーダは、回路を含み、回路は、ビットストリームを受信することと、カレントブロックを指数関数的分割モードを介して第１の領域および第２の領域に分割することと、第１の領域または第２の領域のうちのある領域と関連付けられる動きベクトルを決定することであって、決定することは、候補リストを構築することを含む、ことと、決定された動きベクトルを使用して、カレントブロックをデコードすることとを行うように構成される。

別の側面では、方法は、デコーダが、ビットストリームを受信することと、デコーダが、カレントブロックを指数関数的分割モードを介して第１の領域および第２の領域に分割することと、デコーダが、第１の領域または第２の領域のうちのある領域と関連付けられる動きベクトルを決定することであって、決定することは、候補リストを構築することを含む、ことと、デコーダが、決定された動きベクトルを使用して、カレントブロックをデコードすることとを含む。

本明細書に説明される主題の１つ以上の変形例の詳細が、付随の図面および下記の説明に記載される。本明細書に説明される主題の他の特徴および利点が、説明および図面から、ならびに請求項から明白となるであろう。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
デコーダであって、前記デコーダは、回路を備え、前記回路は、
ビットストリームを受信することと、
カレントブロックを指数関数的分割モードを介して第１の領域および第２の領域に分割することと、
前記第１の領域または前記第２の領域のうちのある領域と関連付けられる動きベクトルを決定することであって、決定することは、候補リストを構築することを含む、ことと、
前記決定された動きベクトルを使用して、前記カレントブロックをデコードすることと
を行うように構成される、デコーダ。
（項目２）
前記候補リストを構築することは、左下候補、左候補、左上候補、上候補、および右上候補を評価することを含む、項目１に記載のデコーダ。
（項目３）
前記決定された動きベクトルは、前記第１の領域に関しており、
前記指数関数的分割モードは、第１のルマ場所と第２のルマ場所との間の曲線セグメントを含み、
前記左下候補は、前記第２のルマ場所のすぐ左かつ真下の第３のルマ場所に位置し、
前記左候補は、前記第２のルマ場所のすぐ左の第４のルマ場所に位置し、
前記左上候補は、前記第１の領域の最も左上のルマ場所の真上かつすぐ左の第５のルマ場所に位置し、
前記上候補は、前記第１のルマ場所の真上の第６のルマ場所に位置し、
前記右上候補は、前記第２の領域の最も右のルマ場所の真上の第７のルマ場所に位置する、項目２に記載のデコーダ。
（項目４）
前記決定された動きベクトルは、前記第２の領域に関しており、
前記指数関数的分割モードは、第１のルマ場所と第２のルマ場所との間の曲線セグメントを含み、
前記左下候補は、前記第２の領域の最も左下のルマ場所のすぐ左かつ真下の第３のルマ場所に位置し、
前記左候補は、前記第２の領域の前記左下のルマ場所のすぐ左の第４のルマ場所に位置し、
前記左上候補は、前記第１の場所の真上かつすぐ左の第５のルマ場所に位置し、
前記上候補は、前記第２の領域の最も右上のルマ場所の真上の第６のルマ場所に位置し、
前記右上候補は、前記第２の領域の最も右上のルマ場所の真上かつ右の第７のルマ場所に位置する、項目２に記載のデコーダ。
（項目５）
前記決定された動きベクトルは、前記第２の領域に関しており、前記デコーダはさらに、前記候補が前記第１の領域と同一位置にあることを決定することに応答して、候補を利用不可能としてマーキングするように構成される、項目２に記載のデコーダ。
（項目６）
前記決定された動きベクトルは、前記第２の領域に関しており、前記デコーダはさらに、前記指数関数的分割モードが有効化されることを決定することに応答して、前記左上候補を利用不可能として自動的にマーキングするように構成される、項目２に記載のデコーダ。
（項目７）
前記決定された動きベクトルは、前記第１の領域に関しており、前記デコーダはさらに、前記指数関数的分割モードが有効化されることを決定することに応答して、前記右上候補を利用不可能として自動的にマーキングするように構成される、項目２に記載のデコーダ。
（項目８）
前記決定された動きベクトルは、前記第１の領域に関しており、前記デコーダはさらに、前記指数関数的分割モードが有効化されることを決定することに応答して、前記左下候補を利用不可能として自動的にマーキングするように構成される、項目２に記載のデコーダ。
（項目９）
前記指数関数的分割モードはさらに、幾何学的分割モードを備える、項目１に記載のデコーダ。
（項目１０）
マージモードが前記第１の領域に関して有効化されることを決定するようにさらに構成される、項目１に記載のデコーダ。
（項目１１）
前記カレントブロックのピクセルデータを再構築するようにさらに構成され、前記第１の領域および前記第２の領域は、非長方形である、項目１に記載のデコーダ。
（項目１２）
前記指数関数的分割モードは、前記ビットストリーム内で信号伝達される、項目１に記載のデコーダ。
（項目１３）
前記カレントブロックを前記指数関数的分割モードを介して前記第１の領域および前記第２の領域に分割することは、所定のテンプレートによって特徴付けられる曲線を用いて前記カレントブロックを分割することを含む、項目１に記載のデコーダ。
（項目１４）
前記カレントブロックを前記第１の領域および前記第２の領域に分割する前記曲線は、所定の係数値によって特徴付けられる、項目１３に記載のデコーダ。
（項目１５）
前記指数関数的分割モードは、８×８ルマサンプル以上のブロックサイズに関して利用可能である、項目１に記載のデコーダ。
（項目１６）
前記ビットストリームを受信し、前記ビットストリームを量子化された係数にデコードするように構成されるエントロピーデコーダプロセッサと、
逆離散コサイン変換を実施することを含め、前記量子化された係数を処理するように構成される逆量子化および逆変換プロセッサと、
デブロッキングフィルタと、
フレームバッファと、
イントラ予測プロセッサと
をさらに備える、項目１に記載のデコーダ。
（項目１７）
前記ビットストリームは、前記指数関数的分割モードが前記カレントブロックに関して有効化されるかどうかを示すパラメータを含む、項目１に記載のデコーダ。
（項目１８）
前記カレントブロックは、クアッドツリープラスバイナリディシジョンツリーの一部を形成する、項目１に記載のデコーダ。
（項目１９）
前記カレントブロックは、前記クアッドツリープラスバイナリディシジョンツリーの非リーフノードである、項目１８に記載のデコーダ。
（項目２０）
前記カレントブロックは、コーディングツリーユニットまたはコーディングユニットである、項目１に記載のデコーダ。
（項目２１）
前記第１の領域は、コーディングユニットまたは予測ユニットである、項目１に記載のデコーダ。
（項目２２）
方法であって、前記方法は、
デコーダが、ビットストリームを受信することと、
前記デコーダが、カレントブロックを指数関数的分割モードを介して第１の領域および第２の領域に分割することと、
前記デコーダが、前記第１の領域または前記第２の領域のうちのある領域と関連付けられる動きベクトルを決定することであって、前記決定することは、候補リストを構築することを含む、ことと、
前記デコーダが、前記決定された動きベクトルを使用して、前記カレントブロックをデコードすることと
を含む、方法。
（項目２３）
前記候補リストを構築することは、左下候補、左候補、左上候補、上候補、および右上候補を評価することを含む、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
前記決定された動きベクトルは、前記第１の領域に関しており、
前記指数関数的分割モードは、第１のルマ場所と第２のルマ場所との間の曲線セグメントを含み、
前記左下候補は、前記第２のルマ場所のすぐ左かつ真下の第３のルマ場所に位置し、
前記左候補は、前記第２のルマ場所のすぐ左の第４のルマ場所に位置し、
前記左上候補は、前記第１の領域の最も左上のルマ場所の真上かつすぐ左の第５のルマ場所に位置し、
前記上候補は、前記第１のルマ場所の真上の第６のルマ場所に位置し、
前記右上候補は、前記第２の領域の最も右のルマ場所の真上の第７のルマ場所に位置する、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
前記決定された動きベクトルは、前記第２の領域に関しており、前記指数関数的分割モードは、第１のルマ場所と第２のルマ場所との間の曲線セグメントを含み、
前記左下候補は、前記第２の領域の最も左下のルマ場所のすぐ左かつ真下の第３のルマ場所に位置し、
前記左候補は、前記第２の領域の前記左下のルマ場所のすぐ左の第４のルマ場所に位置し、
前記左上候補は、前記第１の場所の真上かつすぐ左の第５のルマ場所に位置し、
前記上候補は、前記第２の領域の最も右上のルマ場所の真上の第６のルマ場所に位置し、
前記右上候補は、前記第２の領域の最も右上のルマ場所の真上かつ右の第７のルマ場所に位置する、項目２３に記載の方法。
（項目２６）
前記決定された動きベクトルは、前記第２の領域に関しており、前記候補が前記第１の領域と同一位置にあることを決定することに応答して、候補を利用不可能としてマーキングすることをさらに含む、項目２３に記載の方法。
（項目２７）
前記決定された動きベクトルは、前記第２の領域に関しており、前記方法はさらに、前記指数関数的分割モードが有効化されることを決定することに応答して、前記左上候補を利用不可能として自動的にマーキングすることを含む、項目２３に記載の方法。
（項目２８）
前記決定された動きベクトルは、前記第１の領域に関しており、前記方法はさらに、前記指数関数的分割モードが有効化されることを決定することに応答して、前記右上候補を利用不可能として自動的にマーキングすることを含む、項目２３に記載の方法。
（項目２９）
前記決定された動きベクトルは、前記第１の領域に関しており、前記方法はさらに、前記指数関数的分割モードが有効化されることを決定することに応答して、前記左下候補を利用不可能として自動的にマーキングすることを含む、項目２３に記載の方法。
（項目３０）
前記指数関数的分割モードはさらに、幾何学的分割モードを備える、項目２２に記載の方法。
（項目３１）
マージモードまたは高度動きベクトル予測モードが前記第１の領域に関して有効化されることを決定することをさらに含む、項目２２に記載の方法。
（項目３２）
前記カレントブロックのピクセルデータを再構築することをさらに含み、前記第１の領域および前記第２の領域は、非長方形である、項目２２に記載の方法。
（項目３３）
前記指数関数的分割モードは、前記ビットストリーム内で信号伝達される、項目２２に記載の方法。
（項目３４）
前記カレントブロックを前記指数関数的分割モードを介して前記第１の領域および前記第２の領域に分割することは、所定のテンプレートによって特徴付けられる曲線を用いて前記カレントブロックを分割することを含む、項目２２に記載の方法。
（項目３５）
前記カレントブロックを前記第１の領域および前記第２の領域に分割する前記曲線は、所定の係数値によって特徴付けられる、項目３３に記載の方法。
（項目３６）
前記指数関数的分割モードは、８×８ルマサンプル以上のブロックサイズに関して利用可能である、項目２２に記載の方法。
（項目３７）
前記デコーダはさらに、
前記ビットストリームを受信し、前記ビットストリームを量子化された係数にデコードするように構成される、エントロピーデコーダプロセッサと、
逆離散コサイン変換を実施することを含め、前記量子化された係数を処理するように構成される逆量子化および逆変換プロセッサと、
デブロッキングフィルタと、
フレームバッファと、
イントラ予測プロセッサと
を備える、項目２２に記載の方法。
（項目３８）
前記ビットストリームは、前記指数関数的分割モードが前記カレントブロックに関して有効化されるかどうかを示すパラメータを含む、項目２２に記載の方法。
（項目３９）
前記カレントブロックは、クアッドツリープラスバイナリディシジョンツリーの一部を形成する、項目２２に記載の方法。
（項目４０）
前記カレントブロックは、前記クアッドツリープラスバイナリディシジョンツリーの非リーフノードである、項目３８に記載の方法。
（項目４１）
前記カレントブロックは、コーディングツリーユニットまたはコーディングユニットである、項目２２に記載の方法。
（項目４２）
前記第１の領域は、コーディングユニットまたは予測ユニットである、項目２２に記載の方法。

本発明を例証する目的のために、図面は、本発明の１つ以上の実施形態の側面を示す。しかしながら、本発明が図面に示される精密な配列および手段に限定されないことを理解されたい。

図１は、ピクセルのブロック分割の例を例証する略図である。

図２は、幾何学的分割の例を例証する略図である。

図３は、直線セグメントによって効率的に分割されない可能性があるリンゴを含む画像を例証する。

図４Ａは、圧縮効率を増加させることができる、本主題のいくつかの側面による指数関数的分割のある例を例証する略図である。

図４Ｂは、例示的テンプレート指数関数的分割を例証する一連の略図である。

図４Ｃは、ある例示的指数関数を画定することができる４つの所定の係数と関連付けられる例示的曲線を例証する。

図４Ｄは、長方形ブロックを分割する異なる始点Ｐ_１および終点Ｐ_２インデックスを示す別の例示的ブロックを例証する。

図５は、指数関数的分割に従って分割されるある例示的カレントブロックに関する潜在的動きベクトル候補の例示的位置を例証する略図である。

図６は、第１の領域の最も左上のルマ場所と、第２の領域の最も右上のルマ場所とを含むルマ場所を示す注釈を伴う図５を例証する。

図７は、指数関数的分割に従って分割されるある例示的カレントブロックに関する潜在的動きベクトル候補の位置を例証する略図である。

図８は、第２の領域の最も左下のルマ場所と、第２の領域の最も右上のルマ場所とを含むルマ場所を示す注釈を伴う図７を例証する。

図９は、指数関数的分割を用いたインター予測を使用してビデオをエンコードすることが可能なある例示的ビデオエンコーダを例証するシステムブロック図である。

図１０は、フレームのＱＴＢＴ分割のある例を例証する。

図１１は、図８に例証されるＱＴＢＴのＣＵレベルにおける指数関数的分割のある例を例証する。

図１２は、圧縮効率を増加させる一方でエンコーディング複雑性を低減させることができる、本主題のいくつかの側面による指数関数的分割インター予測を用いてビデオをエンコードするある例示的プロセスを例証するプロセスフロー図である。

図１３は、本主題のいくつかの側面による指数関数的分割およびインター予測を使用してビットストリームをデコードすることが可能なある例示的デコーダを例証するシステムブロック図である。

図１４は、本主題のいくつかの側面による指数関数的分割を使用し、かつインター予測を使用してビットストリームをデコードするある例示的プロセスを例証するプロセスフロー図である。

図１５は、本明細書に開示される方法のうちのいずれか１つ以上、およびそのいずれか１つ以上の部分を実装するために使用され得るコンピューティングシステムのブロック図である。

図面は、必ずしも縮尺通りではなく、想像線、図式表現、および部分図によって例証され得る。ある事例では、実施形態の理解のためには必要ではない詳細、または他の詳細を知覚困難にする詳細が、省略されている場合がある。種々の図面内の同様の参照記号は、同様の要素を示す。

本主題のいくつかの実装は、曲線を用いて分割された非長方形領域を用いてインター予測を実施することを含み、曲線は、直線である場合とそうではない場合がある。曲線を用いて分割された非長方形ブロックを用いてインター予測を実施することは、分割が、オブジェクト境界のより近くを辿ることを可能にし、より低い動き補償予測誤差、より小さい残差、したがって、改良された圧縮効率をもたらすことができる。インター予測の間、動き補償が、指数関数的分割モードに従って決定されたブロック（例えば、コーディングユニット、予測ユニット等）に関して予測された動きベクトルを使用して実施されることができる。動きベクトルは、高度動きベクトル予測（ＡＭＶＰ）を使用して、および／またはマージモードを介して予測されることができ、動きベクトルは、動きベクトル差をエンコードすることなく、動きベクトル候補のリストから選択される。

指数関数的分割では、長方形ブロックが、曲線を用いて非長方形領域に分割され得、非長方形領域は、幾何学的分割の場合、直線セグメントを含み得、または、より一般的な場合では、直線ではない曲線であり得る。ブロックを分割するために直線ではない曲線を使用することは、分割が、オブジェクト境界のより近くを辿ることを可能にし、より低い動き補償予測誤差、より小さい残差、および、したがって改良された圧縮効率をもたらし得る。いくつかの実装では、曲線は、指数関数によって特徴付けられ得る。曲線（例えば、指数関数）は、デコーダによる使用のためにビットストリーム内で信号伝送され得る所定の係数を使用して決定され得る。いくつかの実装では、指数関数的分割は、８×８以上ルマサンプルに関して利用可能であり得る。曲線を用いて長方形ブロックを分割することによって、本主題は、あるオブジェクトに関して、幾何学的分割を用いるもの等の直線セグメント分割に限定される技法を上回る圧縮効率を達成し得る。

動き補償は、ビデオにおけるカメラおよび／またはオブジェクトの動きを考慮することによって、以前および／または将来のフレームを前提として、ビデオフレームもしくはその一部を予測するためのアプローチを含み得る。動き補償は、ビデオ圧縮のためのビデオデータをエンコーディングおよびデコーディングすることにおいて、例えば、動画専門家集団（ＭＰＥＧ）－２（アドバンスドビデオコーディング（ＡＶＣ）とも称される）規格を使用するエンコーディングおよびデコーディングにおいて採用され得る。動き補償は、参照ピクチャのカレントピクチャへの変換の観点からピクチャを記述し得る。参照ピクチャは、カレントピクチャと比較したとき、時間的に以前のもの、または将来からのものであり得る。画像が、以前に伝送および／または記憶された画像から正確に合成されることができると、圧縮効率は、改良されることができる。

ブロック分割は、同様の動きの領域を見出すためのビデオコーディングにおける方法を指し得る。ある形態のブロック分割が、ＭＰＥＧ－２、Ｈ．２６４（ＡＶＣまたはＭＰＥＧ－４ Ｐａｒｔ１０とも称される）、およびＨ．２６５（高効率ビデオコーディング（ＨＥＶＣ）とも称される）を含む、ビデオコーデック規格において見出され得る。例示的ブロック分割アプローチでは、同様の動きを有するピクセルを含有するブロック分割を見出すために、ビデオフレームの非重複ブロックが、長方形サブブロックに分割され得る。このアプローチは、ブロック分割の全てのピクセルが同様の動きを有するときに良好に機能することができる。ブロック内のピクセルの動きは、以前にコーディングされたフレームに対して決定され得る。

図１は、ピクセルのブロック分割のある例を例証する略図である。それ自体がサブブロック（例えば、コーディングツリー内のノード）であり得る初期長方形ピクチャまたはブロック１００が、長方形サブブロックに分割され得る。例えば、１１０において、ブロック１００は、２つの長方形サブブロック１１０ａおよび１１０ｂに分割される。サブブロック１１０ａおよび１１０ｂは、次いで、別個に処理されることができる。別の例として、１２０において、ブロック１００は、４つの長方形サブブロック１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、および１２０ｄに分割される。サブブロックは、サブブロック内のピクセルが同一の動きを共有するか、最小ブロックサイズが達せられるか、または別の基準を満たすと決定されるまで、サブブロック自体がさらに分割され得る。サブブロック内のピクセルが同様の動きを有するとき、動きベクトルは、その領域内の全てのピクセルの動きを記述することができる。

引き続き図１を参照すると、ビデオコーディングに対するいくつかのアプローチは、幾何学的分割を含むことができ、幾何学的分割は、指数関数的分割の形態であり得、（例えば、図１に例証されるような）長方形ブロックが、直線セグメントによって、非長方形であり得る２つの領域にさらに分けられ得る。例えば、図２は、幾何学的分割のある例を例証する図である。例示的長方形ブロック２００（Ｍピクセルの幅およびＮピクセルの高さを有し、Ｍ×Ｎピクセルとして表され得る）が、直線セグメントＰ_１Ｐ_２ ２０５に沿って２つの領域（領域０および領域１）に分けられ得る。領域０内のピクセルが同様の動きを有するとき、動きベクトルは、その領域内の全てのピクセルの動きを記述し得る。動きベクトルは、領域０を圧縮するために使用され得る。同様に、領域１内のピクセルが同様の動きを有するとき、関連付けられる動きベクトルは、領域１内のピクセルの動きを記述し得る。そのような幾何学的分割は、ビデオビットストリーム内の位置Ｐ_１およびＰ_２（または位置Ｐ_１およびＰ_２の表現）をエンコードすることによって受信機（例えば、デコーダ）に信号伝達され得る。

継続して図２を参照すると、幾何学的分割を利用してビデオデータをエンコードするとき、直線セグメント２０５（または、より具体的には、点Ｐ_１およびＰ_２）が決定され得る。しかしながら、直線セグメントは、オブジェクト境界を反映する態様でブロックを分割することが可能ではない場合がある。結果として、直線セグメントを用いた分割は、効率的な態様で（例えば、任意の結果的残差が小さくなるように）ブロックを分割することが可能ではない場合がある。これは、ブロックが、湾曲した（例えば、非直線の）境界を有するオブジェクトまたは境界を表すピクセル（例えば、ルマサンプル）を含有し得る場合に当てはまり得る。例えば、図３は、直線セグメントによって効率的に分割されない場合が有るリンゴを含有する画像のある例示的実施形態を例証し、例証されたリングの画像は、画像の部分を示すいくつかの長方形ブロックを含み、これが、幾何学的分割に従って直線セグメントを使用して分割される場合、分割は、図３に例証された湾曲するオブジェクト（例えば、リンゴ）境界の近くを辿らない場合がある。

図４Ａは、圧縮効率を増加させ得る、本主題のいくつかの側面による本開示の目的のために直線ではない曲線として画定される非線形曲線を使用する指数関数的分割の非限定的な例を例証する略図である。長方形ブロック４００は、ピクセル（例えば、ルマサンプル）を含み得る。長方形ブロック４００は、例証目的のみのために提供される非限定的な例として、８×８ピクセル（例えば、ルマサンプル）またはそれを上回るサイズを有し得る。

図４Ａでは、長方形ブロック４００は、２つ以上の領域に分割され得、曲線４０５によって、４１０で表される領域０、および４１５で表される領域１として図４Ａに例示目的のために例証される。そのように画定される各領域内の全てのルマサンプルは、同様の動きを有すると見なされ、したがって、同一の動きベクトルを使用して表現可能であると見なされ得る。例示目的のために例証するために、領域４１０内の全てのルマサンプルは、同一または同様の動きを有すると見なされ得、同一の動きベクトルによって表され得る。同様に、領域４１５内の全てのルマサンプルは、同一または同様の動きを有すると見なされ得、同一の動きベクトルによって表され得る。下記により完全に説明されるように、それぞれの動きベクトルが、ＡＭＶＰモードまたはマージモードに従って決定され得る。いくつかの実装では、議論の目的のために、長方形ブロック４００を分ける曲線セグメント４０５の左または上方の全てのルマサンプルが、領域０（４１０）に属すると見なされ得る。いくつかの実装では、長方形ブロック４００を分ける曲線セグメント４０５の右または下方の全てのルマサンプルが、領域１（４１５）に属すると見なされ得る。いくつかの実装では、長方形ブロック４００を分ける曲線セグメントが通過する全てのルマサンプル（すなわち、線セグメント上および／またはそれによって交差されるルマサンプル）が、領域０（４１０）に属する。いくつかの実装では、それを通して長方形ブロック４００を分ける曲線セグメントが通過する全てのルマサンプルが、領域１（４１５）に属すると見なされ得る。本開示の全体を精査することで当業者に想起されるように、他の実装も可能であり得る。

引き続き図４Ａを参照すると、指数関数的分割が、ビットストリーム内に表され得る。いくつかの実装では、指数関数的分割モードが利用され得、適切なパラメータが、ビットストリーム内で信号伝達され得る。例えば、指数関数的分割が、所定の指数関数的分割テンプレートを信号伝達することによってビットストリーム内に表され得る。図４Ｂは、テンプレート分割４２０－４３５の非限定的な例を例証する一連の図である。いくつかの実装では、信号伝達は、予め画定されたこれらの通常の（例えば、テンプレート）指数関数的分割のうちの１つ以上にインデックスを含めることによって実施され得る。これらの通常の指数関数的分割は、所定の向きのセットを規定し得る。例えば、図４Ｃは、４つの予め画定されたテンプレート（１、２、３、４）と関連付けられる非限定的な例示的曲線を例証する。テンプレート曲率の数は、いくつかの実装において変動することができる。

継続して図４Ｂを参照すると、別の非限定的な例として、指数関数的分割は、指数関数の係数等の所定の係数を信号伝達することによってビットストリーム内に表され得、係数は、曲率の程度を示し、これは、追加の指数関数を可能にし得る、

いくつかの実装では、引き続き図４Ｂを参照すると、指数関数的分割モードにおいて使用される複数のテンプレート４２０－４３５の所定のテンプレートは、直線セグメントを示し得る。例えば、図４Ｃでは、係数１によってインデックスされるセグメントは、直線であり、これは、上記に説明されるように、幾何学的分割である指数関数的分割の特殊な場合と見なされることができる。

いくつかの実装では、例えば図４Ｂに例証される向きのテンプレートと、例えば図４Ｃに例証される所定のテンプレートとの両方が、多数の潜在的指数関数的分割の任意の指数関数的パターンを効率的に信号伝達するために利用され得、例えば、テンプレートは、限定ではないが、線セグメント１および／もしくは（指数関数的曲線を含み得る）１つ以上の非線形曲線２－４を含む、曲線オプション４４０を提供し得、そのうちのいずれかが、本開示に説明されるような分割を作成するために、エンコーダ、ユーザ、および／または自動化プロセスによって選択され得る。

いくつかの実装では、再び、図４Ａを参照すると、始点および終点インデックスは、所定であり得る。例えば、図４Ａは、長方形ブロック４００の左下角で開始し長方形ブロック４００の右上角において終了する例示的曲線セグメントを例証する。そのような所定の始点および終点インデックスは、デコーダのメモリ内に記憶され得る。代替として、または加えて、いくつかの実装では、始点および終点インデックスは、ビットストリーム内で明示的に信号伝達され得る。例えば、図４Ｄは、長方形ブロック４００を分割する異なる始点Ｐ_１および終点Ｐ_２インデックスを示す別の例示的ブロックを例証する。始点Ｐ_１および終点Ｐ_２インデックスは、直接信号伝達されることもあるし、所定の値のセットへのインデックスによって示されることもある。本開示の全体を精査することで当業者に想起されるように、他のパラメータが可能である。

引き続き図４Ａを参照すると、インター予測が、指数関数的に分割された領域を使用して実施され得る。動き補償に関する動きベクトルが、ＡＭＶＰまたはマージモードを使用して導出され得る。ＡＭＶＰでは、動きベクトル予測が、動きベクトル候補リストへのインデックスを信号伝達することによって行われ得、動きベクトル差（例えば、残差）が、エンコードされ、ビットストリーム内に含まれ得る。マージモードでは、動きベクトルは、動きベクトル差をエンコードすることなく、動きベクトル候補のリストから選択され、それによって、カレントブロックが、別の以前にデコードされたブロックの動き情報を採用することを可能にする。ＡＭＶＰおよびマージモードの両方において、候補リストが、エンコーダとデコーダとの両方によって構築され得、候補リストへのインデックスが、ビットストリーム内で信号伝達され得る。

図５は、指数関数的分割に従って分割されたある例示的なカレントブロック１１００に関する潜在的空間動きベクトル候補の位置の非限定的な例を例証する略図である。潜在的空間動きベクトル候補は、ＡＭＶＰモードまたはマージモード中に動きベクトル候補リストを構築するために考慮され得る。非限定的な例として、カレントブロック１１００が、点Ｐ０と点Ｐ１との間の曲線によって、２つの領域（領域Ｓ０および領域Ｓ１）に分割され得る。領域Ｓ０および領域Ｓ１の各々は、一方向性または双方向性で予測され得る。第１の領域（領域Ｓ０）に関する空間的候補が、図５に例示目的のために例証され、限定ではないが、左下候補Ａ０、左候補Ａ１、左上候補Ｂ２、上側候補Ｂ１、および右上候補Ｂ０を含み得る。

図５に例証されるように、いくつかの実装では、各場所（Ａ０、Ａ１、Ｂ２、Ｂ１、およびＢ０）は、それぞれの場所におけるブロックを表し得る。例えば、限定ではないが、左上候補Ｂ２は、領域Ｓ０のすぐ左かつ真上にある場所に存在するブロックを表し得、例えば、Ｓ０の左上角のルマ場所が（０，０）である場合、左上候補Ｂ２は、場所（－１，－１）に存在し得る。左下候補Ａ０は、Ｐ１のすぐ左かつ下方に位置し得、例えば、限定ではないが、Ｐ１のルマ場所が（Ｐ１ｘ，Ｐ１ｙ）である場合、左下候補Ａ０は、場所（Ｐ１ｘ－１，Ｐ１ｙ＋１）に存在し得る。左候補Ａ１は、Ｐ１のすぐ左に位置し得、例えば、左候補Ａ１は、場所（Ｐ１ｘ－１，Ｐ１ｙ）に存在し得る。上側候補Ｂ１は、Ｐ０の真上に位置し得、例えば、Ｐ０のルマ場所が（Ｐ０ｘ，Ｐ０ｙ）である場合、上側候補Ｂ１は、（Ｐ０ｘ，Ｐ０ｙ－１）に位置する。右上候補Ｂ０は、第２の領域Ｓ１内の上方かつ最も右のルマ場所の真上に位置し得、例えば、Ｓ１の右上角が（Ｓ０＿幅＋Ｓ１＿幅－１，０）に位置する場合、右上候補Ｂ０は、（Ｓ０＿幅＋Ｓ１＿幅－１，－１）に位置し得、Ｍ＝Ｓ０＿幅＋Ｓ１＿幅である。本開示の全体を精査することで当業者に想起されるように、他の場所も可能である。図６は、第１の領域Ｓ０の上方かつ最も左のルマ場所と、第２の領域Ｓ１の上方かつ最も右のルマ場所とを含むルマ場所を示す注釈を伴う図５を例証する。

いくつかの実装では、引き続き図６を参照すると、指数関数的分割が存在する場合、そのような分割は異なる動き情報を有するフレーム内の分割領域（またはオブジェクト）に対して実施され得るので、領域Ｓ０に関する候補リストを構築するとき、潜在的候補のうちのいくつかは、利用不可能として自動的にマーキングされ、リストから除去され得る。故に、それらの候補と関連付けられるブロックは、異なる動きを有する別のオブジェクトを表す可能性が高いと推測され得、したがって、これらの候補は、利用不可能であるとして自動的にマーキングされ得る（例えば、さらに考慮されない、リストから除去される等）。非限定的な例として、図５に上記で例証されるように、領域Ｓ０は左下候補Ａ０に位置するブロックと動き情報を共有しない可能性が高いので、領域Ｓ０に関して、左下候補Ａ０は、利用不可能として自動的にマーキングされ得る。同様に、領域Ｓ０は右上候補Ｂ０に位置するブロックと動き情報を共有しない可能性が高いので、領域Ｓ０に関して、右上候補Ｂ０は、利用不可能として自動的にマーキングされ得る。

図７は、指数関数的分割に従って分割されたある例示的なカレントブロック１４００に関する潜在的動きベクトル候補の位置の非限定的な例を例証する略図である。潜在的動きベクトル候補は、ＡＭＶＰモードまたはマージモード中に候補リストを構築するために考慮され得る。カレントブロック１４００は、位置Ｐ０と位置Ｐ１との間の曲線によって、２つの領域（領域Ｓ０および領域Ｓ１）に分割され得る。領域Ｓ０および領域Ｓ１の各々は、一方向性または双方向性で予測され得る。第２の領域（領域Ｓ１）に関する候補が、図７に例証され、左下候補Ａ０、左候補Ａ１、左上候補Ｂ２、上側候補Ｂ１、および右上候補Ｂ０を含み得る。

例証されるように、図７において、各場所（Ａ０、Ａ１、Ｂ２、Ｂ１、およびＢ０）は、それぞれの場所におけるブロックを表し得る。例えば、左上候補Ｂ２は、領域Ｓ１のすぐ左かつ真上にあるルマ場所に存在するブロックであり得、例えば、Ｓ１の左上角のルマ場所が、ルマ場所座標（Ｐ０ｘ＋１，Ｐ０ｙ）であるＰ０に隣接する場合、左上候補Ｂ２は、場所（Ｐ０ｘ，Ｐ０ｙ－１）に存在し得る。左下候補Ａ０は、Ｓ１の下方かつ最も左のルマ場所の最も左かつ下方に位置し得、例えば、Ｓ１の下方かつ最も左のルマ場所が、ルマ場所（０，Ｓ０＿高さ＋Ｓ１＿高さ－１）である場合、左下候補Ａ０は、場所（－１，Ｓ０＿高さ＋Ｓ１＿高さ）に存在し得、Ｎ＝Ｓ０＿高さ＋Ｓ１＿高さである。左候補Ａ１は、Ｓ１の下方かつ最も左のルマ場所（例えば、Ｓ１の左下角）のすぐ左に位置し得、例えば、Ｓ１の下方かつ最も左のルマ場所が、ルマ場所（０，Ｓ０＿高さ＋Ｓ１＿高さ－１）である場合、左候補Ａ１は、ルマ場所（－１，Ｓ０＿高さ＋１＿高さ－１）に存在し得る。上候補Ｂ１は、Ｓ１の上方かつ最も右のルマ場所の真上に位置し得、例えば、Ｓ１の上方かつ最も右のルマ場所が（Ｓ０＿幅＋Ｓ１＿幅－１，０）である場合、上候補Ｂ１は、（Ｓ０＿幅＋Ｓ１＿幅－１，－１）に位置し得、Ｍ＝Ｓ０＿幅＋Ｓ１＿幅である。右上候補Ｂ０は、第２の領域Ｓ１の上方かつ最も右のルマ場所の真上かつ右に位置し得、例えば、Ｓ１の上方かつ最も右のルマ場所（例えば、右上角）が（Ｓ０＿幅＋Ｓ１＿幅－１，０）に位置する場合、右上候補Ｂ０は、（Ｓ０＿幅＋Ｓ１＿幅，－１）に位置し得る。図８は、第２の領域Ｓ１の下方かつ最も左のルマ場所と、第２の領域Ｓ１の上方かつ最も右のルマ場所とを含むルマ場所を示す注釈を伴う図７を例証する。

いくつかの実装では、引き続き図８を参照すると、領域Ｓ１に関する候補リストを構築するとき、指数関数的分割が存在する場合、そのような分割は、異なる動き情報を有するフレーム内の分割領域（またはオブジェクト）に実施され得るため、いくつかの潜在的候補は、利用不可能として自動的にマーキングされ、リストから除去され得る。故に、それらの候補と関連付けられるブロックは、異なる動きを有する別のオブジェクトを表す可能性が高いと推測され得、したがって、これらの候補は、利用不可能として自動的にマーキングされ得る（例えば、さらに考慮されない、リストから除去される等）。図７の例では、領域Ｓ１に関して、領域Ｓ１が左上候補Ｂ２に位置するブロックと動き情報を共有しない可能性が高いので、左上候補Ｂ２は、利用不可能として自動的にマーキングされ得る。

図９は、指数関数的分割を用いたインター予測を使用してビデオをエンコードすることが可能なビデオエンコーダ９００の非限定的な例を例証するシステムブロック図である。例示的ビデオエンコーダ９００は、入力ビデオ９０５を受信し、入力ビデオ９０５は、最初に、ツリー構造化コーディングブロック分割スキーム（例えば、クアッドツリープラスバイナリディシジョンツリー（ＱＴＢＴ））等の処理スキームに従って、セグメント化され、または分けられ得る。ツリー構造化コーディングブロック分割スキームの例は、ピクチャフレームをコーディングツリーユニット（ＣＴＵ）と呼ばれる大きいブロック要素に分割することを含み得る。いくつかの実装では、各ＣＴＵは、コーディングユニット（ＣＵ）と呼ばれるいくつかのサブブロックに１回以上さらに分割され得る。この分割の最終結果は、予測ユニット（ＰＵ）と呼ばれ得るサブブロックの群を含み得る。変換ユニット（ＴＵ）もまた、利用され得る。そのような分割スキームは、本主題のいくつかの側面に従って、指数関数的分割を実施することを含み得る。図８は、フレームのＱＴＢＴ分割のある例を例証し、図１１は、図８に例証されるＱＴＢＴのＣＵレベルにおける指数関数的分割のある例を例証する。

引き続き図９を参照すると、ある例示的ビデオエンコーダ９００は、イントラ予測プロセッサ９１５と、ＡＭＶＰおよびマージモードを含む指数関数的分割を支援することが可能な動き推定／補償プロセッサ９２０（インター予測プロセッサとも称される）と、変換／量子化プロセッサ９２５と、逆量子化／逆変換プロセッサ９３０と、ループ内フィルタ９３５と、デコード済ピクチャバッファ９４０と、エントロピーコーディングプロセッサ９４５とを含み得る。いくつかの実装では、動き推定／補償プロセッサ９２０は、ＡＭＶＰモードおよびマージモードの使用を含む指数関数的分割を使用してインター予測を実施し得る。指数関数的分割モード、ＡＭＶＰモード、およびマージモードを信号伝達するビットストリームパラメータが、出力ビットストリーム９５０内での包含のために、エントロピーコーディングプロセッサ９４５に入力され得る。

動作時、継続して図９を参照すると、入力ビデオ９０５のフレームのブロック毎に、イントラピクチャ予測を介して、または動き推定／補償を使用してブロックを処理すべきかどうかが、決定され得る。ブロックは、イントラ予測プロセッサ９１０または動き推定／補償プロセッサ９２０に提供され得る。ブロックがイントラ予測を介して処理されるべきである場合、イントラ予測プロセッサ９１０は、処理を実施し、予測因を出力し得る。ブロックが動き推定／補償を介して処理されるべきである場合、動き推定／補償プロセッサ９２０は、ＡＭＶＰモードおよびマージモードを用いた指数関数的分割の使用を含む処理を実施し、予測子を出力し得る。

引き続き図９を参照すると、残差が、入力ビデオから予測子を減算することによって形成され得る。残差は、変換／量子化プロセッサ９２５によって受信され得、変換／量子化プロセッサ９２５は、変換処理（例えば、離散コサイン変換（ＤＣＴ））を実施して係数を生成し得、係数は、量子化され得る。量子化された係数および任意の関連付けられる信号伝達情報が、エントロピーエンコーディングおよび出力ビットストリーム９５０内での包含のために、エントロピーコーディングプロセッサ９４５に提供され得る。エントロピーエンコーディングプロセッサ９４５は、指数関数的分割モード、ＡＭＶＰモード、およびマージモードに関連する信号伝達情報のエンコーディングを支援し得る。加えて、量子化された係数は、逆量子化／逆変換プロセッサ９３０に提供され得、逆量子化／逆変換プロセッサ９３０は、ピクセルを再現し得、ピクセルは、予測子と組み合わせられ、ループ内フィルタ９３５によって処理され得、その出力は、指数関数的分割モード、ＡＭＶＰモード、およびマージモードを支援することが可能である動き推定／補償プロセッサ９２０による使用のために、デコード済ピクチャバッファ９４０内に記憶され得る。

図１２は、圧縮効率を増加させながらエンコーディング複雑性を低減させることができる、本主題のいくつかの側面による指数関数的分割インター予測を用いてビデオをエンコードするある例示的プロセス１２００を例証するプロセスフロー図である。ステップ１２１０において、ビデオフレームが、例えば、ピクチャフレームをＣＴＵおよびＣＵに分割することを含み得るツリー構造化コーディングブロック分割スキームを使用して、初期ブロックセグメント化を受け得る。ステップ１２２０において、ブロックが、指数関数的分割のために選択され得、指数関数的分割は、幾何学的分割を含み得るか、または非線形曲線を使用する指数関数的分割を含み得る。選択は、ブロックが指数関数的分割モードに従って処理されるべきであることをメトリックルールに従って識別することを含み得る。

ステップ１２３０において、継続して図１２を参照すると、指数関数的分割が、決定され得る。領域のうちの一方（例えば、領域０）の中のピクセル（例えば、ルマサンプル）が、同様の動きを有し、他方の領域（例えば、領域１）内のピクセルが、同様の動きを有するように、それらのフレーム間動きに従ってブロック内に含有されるピクセルを２つの非長方形領域（例えば、領域０および領域１）に分離する曲線および／もしくは曲線セグメント（例えば、４０５）ならびに／または直線および／もしくは直線セグメントが、決定され得る。

ステップ１２４０において、継続して図１２を参照すると、各非長方形領域の動き情報が、ＡＭＶＰモードまたはマージモードを使用して、決定および処理され得る。ＡＭＶＰモードを使用して領域を処理するとき、候補リストが、上記に説明されるような空間的候補を含む空間的候補および時間的候補の両方を考慮することによって構築され得、候補を考慮することは、利用不可能としていくつかの候補をマーキングすることを含む。動きベクトルが、動きベクトル予測として動きベクトル候補のリストから選択され得、動きベクトル差（例えば、残差）が、算出され得る。候補リストへのインデックスが、決定され得る。マージモードでは、候補リストが、上記に説明される空間的候補を含む空間的候補および時間的候補の両方を考慮することによって構築され得、候補を考慮することは、利用不可能としていくつかの候補をマーキングすることを含む。動きベクトルは、領域が別のブロックの動き情報を採用するために、動きベクトル候補のリストから選択され得る。候補リストへのインデックスが、決定され得る。

ステップ１２５０において、継続して図１２を参照すると、決定された指数関数的分割および動き情報が、ビットストリーム内で信号伝達され得る。ビットストリーム内で指数関数的分割を信号伝達することは、例えば、１つ以上の所定のテンプレートおよび／または係数へのインデックスを含めることを含み得る。ＡＭＶＰを使用して領域を処理するときの動き情報の信号伝達は、ビットストリーム内に動きベクトル差（例えば、残差）および動きベクトル候補へのインデックスを含めることを含み得る。マージモードを使用して領域を処理するときの動き情報の信号伝達は、ビットストリーム内に動きベクトル候補へのインデックスを含めることを含み得る。

図１３は、本主題のいくつかの側面による、指数関数的分割およびインター予測を使用してビットストリーム１３７０をデコードすることが可能な例示的デコーダ６００を例証するシステムブロック図である。デコーダ６００は、エントロピーデコーダプロセッサ１３１０と、逆量子化および逆変換プロセッサ１３２０と、デブロッキングフィルタ１３３０と、フレームバッファ１３４０と、動き補償プロセッサ１３５０と、イントラ予測プロセッサ１３６０とを含み得る。いくつかの実装では、ビットストリーム１３７０は、指数関数的分割モード、ＡＭＶＰモード、およびマージモードを信号伝達するパラメータを含む。動き補償プロセッサ１３５０は、本開示に説明されるような指数関数的分割およびインター予測を使用してピクセル情報を再構築し得る。

動作時、ビットストリーム１３７０が、デコーダ６００によって受信され、エントロピーデコーダプロセッサ１３１０に入力され得、エントロピーデコーダプロセッサ１３１０は、ビットストリームを量子化された係数にエントロピーデコードする。量子化された係数は、逆量子化および逆変換プロセッサ１３２０に提供され得、逆量子化および逆変換プロセッサ１３２０は、逆量子化および逆変換を実施して残差信号を作成し得、残差信号は、処理モードに従って、動き補償プロセッサ１３５０またはイントラ予測プロセッサ１３６０の出力に追加され得る。動き補償プロセッサ１３５０およびイントラ予測プロセッサ１３６０の出力は、以前にデコードされたブロックに基づくブロック予測を含み得る。予測および残差の合計が、デブロッキングフィルタ１３３０によって処理され、フレームバッファ１３４０内に記憶され得る。所与のブロック（例えば、ＣＵまたはＰＵ）に関して、ビットストリーム１３７０が、分割モードが指数関数的分割であることを信号伝達するとき、動き補償プロセッサ１３５０は、本明細書に説明される指数関数的分割アプローチに基づいて、本明細書に説明されるようなＡＭＶＰまたはマージモードのいずれかを使用して、予測を構築し得る。

図１４は、本主題のいくつかの側面による、指数関数的分割を使用し、かつインター予測を使用してビットストリームをデコードするある例示的プロセス１４００を例証するプロセスフロー図である。ステップ１４１０において、ビットストリームが受信される。受信することは、ビットストリームからカレントブロックおよび関連付けられる信号伝達情報を解析することを含め、ビットストリームおよびビットストリームからの関連付けられる信号伝達情報を抽出および／または解析することを含み得る。

ステップ１４２０において、引き続き図１４を参照すると、カレントブロックが、指数関数的分割モードを介して第１の領域および第２の領域に分割され得る。分割は、指数関数的分割モードがブロックに関して有効化され（例えば、真であり）、非線形曲線を使用する指数関数的分割の使用を示すかどうかを決定することを含み得る。指数関数的分割モードが有効化されない（例えば、偽である）場合、デコーダは、幾何学的分割等の代替指数関数的分割モードを使用してブロックを処理し得、限定ではないが、線セグメントの端点、係数、または同等物を含む幾何学的分割に関するパラメータが、上記に説明されるようなビットストリームから受信され得る。指数関数的分割モードが有効化される（例えば、真である）場合、デコーダは、指数関数的分割を特徴付ける１つ以上のパラメータを抽出または決定し得る。これらのパラメータは、例えば、指数関数的係数インデックス、指数関数的係数値、向きテンプレートインデックス、ならびに／または曲線の始点および終点（例えば、Ｐ_１Ｐ_２）のインデックスを含み得る。抽出または決定は、ビットストリームからパラメータを識別し、読み出すこと（例えば、ビットストリームを解析すること）を含み得る。

ステップ１４３０において、継続して図１４を参照すると、第１の領域または第２の領域のうちのある領域と関連付けられる動きベクトルが決定され得る。動きベクトルを決定することは、領域の動き情報がＡＭＶＰモードを使用して決定されるべきであるか、またはマージモードを使用して決定されるべきであるかを決定することを含み得る。ＡＭＶＰモードを使用して領域を処理するとき、候補リストが、上記に説明される空間的候補を含む空間的候補および時間的候補の両方を考慮することによって構築され得、候補を考慮することは、利用不可能としていくつかの候補をマーキングすることを含む。動きベクトルが、動きベクトル予測として動きベクトル候補のリストから選択され得、動きベクトル差（例えば、残差）が算出され得る。マージモードでは、決定することは、領域毎に空間的候補および時間的候補の候補リストを構築することを含むことができる。領域毎の空間的候補は、図５－図８に関して上記に説明されるような空間的候補であり得る。候補リストを構築することは、利用不可能として候補を自動的にマーキングし、候補リストから利用不可能な候補を除去することを含み得る。構築された候補リストへのインデックスが、ビットストリームから解析され、候補リストから最終候補を選択するために使用され得る。カレント領域に関する動き情報が、最終候補の動き情報と同一であると決定され得る（例えば、領域に関する動きベクトルは、最終候補から採用されることができる）。

ステップ１４４０において、引き続き図１４を参照すると、カレントブロックが、決定された動きベクトルを使用してデコードされ得る。

引き続き図１４を参照すると、少数の変形例が、上記に詳細に説明されたが、他の修正または追加も、可能である。例えば、いくつかの実装では、指数関数的分割は、対称ブロック（８×８、１６×１６、３２×３２、６４×６４、１２８×１２８、および同等物）および種々の非対称ブロック（８×４、１６×８、および同等物）に適用され得る。

継続して図１４を参照すると、分割は、エンコーダにおけるレート歪み決定に基づいて、ビットストリーム内で信号伝達され得る。コーディングは、通常の所定の分割（例えば、テンプレート）と、分割の時間的および空間的予測と、付加的オフセットとの組み合わせに基づき得る。各々の指数関数的に分割された領域は、動き補償された予測またはイントラ予測を利用し得る。予測された領域の境界は、残差が追加される前に平滑化され得る。残差コーディングに関して、エンコーダは、ブロック全体のための通常の長方形ＤＣＴと各領域のための形状適応ＤＣＴとの間で選択し得る。

引き続き図１４を参照すると、いくつかの実装では、クアッドツリープラスバイナリディシジョンツリー（ＱＴＢＴ）が、実装され得る。ＱＴＢＴでは、コーディングツリーユニットレベルにおいて、ＱＴＢＴの分割パラメータが、いかなるオーバーヘッドも伝送することなく、局所的特性に適合するように動的に導出され得る。続けて、コーディングユニット（ＣＵ）レベルにおいて、ジョイント分類器ディシジョンツリー構造が、不必要な反復を排除し、誤った予測のリスクを制御し得る。いくつかの実装では、指数関数的分割は、ＱＴＢＴの全てのリーフノードにおいて利用可能な付加的分割オプションとして利用可能であり得る。いくつかの実装では、指数関数的分割は、ＱＴＢＴ分割のＣＵレベルでの付加的コーディングツールとして利用可能である。例えば、図８は、フレームのＱＴＢＴ分割の例を例証し、図１１は、図８に例証されるＱＴＢＴのＣＵレベルにおける指数関数的分割の例を例証する。

いくつかの実装では、デコーダは、指数関数的分割プロセッサを含み、指数関数的分割プロセッサは、カレントブロックに関する指数関数的分割を発生させ、従属するプロセスに関する全ての分割関連情報を提供し得る。動き補償は、ブロックが指数関数的に分割される場合にセグメント毎に実施され得るので、指数関数的分割プロセッサは、動き補償に直接影響を及ぼし得る。さらに、プロセッサが、形状情報をイントラ予測プロセッサおよび変換コーディングプロセッサに提供し得る。

いくつかの実装では、付加的シンタックス要素が、ビットストリームの異なる階層レベルにおいて信号伝達され得る。シーケンス全体に関して指数関数的分割を有効化するために、有効化フラグが、シーケンスパラメータセット（ＳＰＳ）においてコーディングされ得る。さらに、任意のコーディングユニット（ＣＵ）が指数関数的分割を使用するかどうかを示すために、ＣＴＵフラグが、コーディングツリーユニット（ＣＴＵ）レベルにおいてコーディングされ得る。カレントコーディングユニットが指数関数的分割を利用するかどうかを示すために、ＣＵフラグがコーディングされ得る。ブロック上の曲線を規定するパラメータがコーディングされ得る。領域毎に、カレント領域がインター予測されるかまたはイントラ予測されるかを規定するフラグが、デコードされ得る。

いくつかの実装では、最小領域サイズが、規定され得る。

本明細書に説明される主題は、多くの技術的利点を提供する。例えば、本主題のいくつかの実装は、圧縮効率を増加させるブロックの分割を提供し得る。いくつかの実装では、オブジェクト境界のより近くを辿る態様で分割を実装することによって、効果的な視覚効果が、達成されることができる。同様に、いくつかの実装では、オブジェクト境界のより近くを辿る態様で分割を実装することによって、オブジェクト境界におけるブロッキングアーチファクトが、低減させられることができる。

本明細書に説明される側面および実施形態のうちの任意の１つ以上のものが、コンピュータ技術分野の当業者に明白であるように、本明細書の教示に従ってプログラムされた１つ以上の機械（例えば、電子ドキュメントのためのユーザコンピューティングデバイスとして利用される１つ以上のコンピューティングデバイス、ドキュメントサーバ等の１つ以上のサーバデバイス等）において実現および／または実装されるデジタル電子回路、集積回路、専用に設計された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、および／またはそれらの組み合わせを使用して、便宜的に実装され得ることに留意されたい。これらの種々の側面または特徴は、少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサを含むプログラム可能なシステム上で実行可能かつ／または解読可能である１つ以上のコンピュータプログラムおよび／またはソフトウェア内での実装を含み得、少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサは、専用目的もしくは汎用目的であり得、専用目的もしくは汎用目的であり得、データおよび命令を、ストレージシステム、少なくとも１つの入力デバイス、および少なくとも１つの出力デバイスから受信し、データおよび命令をそれらに伝送するように結合される。適切なソフトウェアコーディングが、ソフトウェア技術分野の当業者に明白であるように、本開示の教示に基づいて、熟練のプログラマによって容易に準備され得る。ソフトウェアおよび／またはソフトウェアモジュールを採用する上記に議論される側面および実装もまた、ソフトウェアおよび／またはソフトウェアモジュールの機械実行可能命令の実装を補助するために適切なハードウェアを含み得る。

そのようなソフトウェアは、機械可読記憶媒体を採用するコンピュータプログラム製品であり得る。機械可読記憶媒体は、機械（例えば、コンピューティングデバイス）による実行のための命令のシーケンスを記憶および／またはエンコードすることが可能であり、かつ機械に本明細書に説明される方法および／または実施形態の任意の１つを実施させる任意の媒体であり得る。機械可読記憶媒体の例は、限定ではないが、磁気ディスク、光ディスク（例えば、ＣＤ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－Ｒ等）、光磁気ディスク、読取専用メモリ「ＲＯＭ」デバイス、ランダムアクセスメモリ「ＲＡＭ」デバイス、磁気カード、光学カード、ソリッドステートメモリデバイス、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、および／またはそれらの任意の組み合わせを含む。機械可読媒体は、本明細書で使用される場合、単一の媒体、ならびに、例えばコンピュータメモリとの組み合わされたコンパクトディスクもしくは１つ以上のハードディスクドライブの集合等の物理的に分離した媒体の集合を含むように意図されている。本明細書で使用される場合、機械可読記憶媒体は、信号伝送の一過性形態を含まない。

そのようなソフトウェアはまた、搬送波等のデータキャリア上のデータ信号として搬送される情報（例えば、データ）を含み得る。例えば、機械実行可能情報は、信号が機械（例えば、コンピューティングデバイス）による実行のために命令のシーケンスまたはその一部をエンコードするデータキャリアにおいて具現化されるデータ搬送信号、ならびに機械に本明細書に説明される方法および／または実施形態の任意の１つを実施させる任意の関連する情報（例えば、データ構造およびデータ）として含まれ得る。

コンピューティングデバイスの例は、限定ではないが、電子書籍読書デバイス、コンピュータワークステーション、端末コンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルドデバイス（例えば、タブレット型コンピュータ、スマートフォン等）、ウェブ装置、ネットワークルータ、ネットワークスイッチ、ネットワークブリッジ、機械よってとられるべきアクションを規定する命令のシーケンスを実行することが可能である任意の機械、およびそれらの任意の組み合わせを含む。一例では、コンピューティングデバイスは、キオスクを含み、かつ／またはその中に含まれ得る。

図１５は、コントロールシステムに本開示の側面および／または方法のうちの任意の１つ以上のものを実施させるための命令のセットが実行され得るコンピュータシステム１５００の例示的形態としてのコンピューティングデバイスの一実施形態の図式表現を示す。複数のコンピューティングデバイスが、デバイスのうちの１つ以上に、本開示の側面および／または方法のうちの任意の１つ以上を実施させるために専用に構成された命令のセットを実装するために利用され得ることも、考えられる。コンピュータシステム１５００は、プロセッサ１５０４と、メモリ１５０８とを含み、プロセッサ１５０４およびメモリ１５０８は、バス１５１２を介して相互に、および他の構成要素と通信する。バス１５１２は、限定ではないが、種々のバスアーキテクチャのうちのいずれかを使用するメモリバス、メモリコントローラ、周辺バス、ローカルバス、およびそれらの任意の組み合わせを含むいくつかのタイプのバス構造のうちのいずれかを含み得る。

メモリ１５０８は、限定ではないが、ランダムアクセスメモリ構成要素、読取専用構成要素、およびそれらの任意の組み合わせを含む種々の構成要素（例えば、機械可読媒体）を含み得る。一例では、起動中等にコンピュータシステム１５００内の要素間で情報を転送することに役立つ基本ルーチンを含む基本入力／出力システム１５１６（ＢＩＯＳ）が、メモリ１５０８の中に記憶され得る。メモリ１５０８はまた、本開示の側面および／または方法のうちの任意の１つ以上を具現化する命令（例えば、ソフトウェア）１５２０を含み得る（例えば、１つ以上の機械可読媒体上に記憶されている）。別の例では、メモリ１５０８はさらに、限定ではないが、オペレーティングシステム、１つ以上のアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュール、プログラムデータ、およびそれらの任意の組み合わせを含む任意の数のプログラムモジュールを含み得る。

コンピュータシステム１５００はまた、記憶デバイス１５２４を含み得る。記憶デバイス（例えば、記憶デバイス１５２４）の例は、限定ではないが、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、光学媒体と組み合わせられた光ディスクドライブ、ソリッドステートメモリデバイス、およびそれらの任意の組み合わせを含む。記憶デバイス１５２４は、適切なインターフェース（図示せず）によってバス１５１２に接続され得る。例示的インターフェースは、限定ではないが、ＳＣＳＩ、アドバンスト・テクノロジー・アタッチメント（ＡＴＡ）、シリアルＡＴＡ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ１３９４（ＦＩＲＥＷＩＲＥ（登録商標））、およびそれらの任意の組み合わせを含む。一例では、記憶デバイス１５２４（または１つ以上のその構成要素）は、（例えば、外部ポートコネクタ（図示せず）を介して）コンピュータシステム１５００と除去可能にインターフェース接続され得る。特に、記憶デバイス１５２４および関連付けられた機械可読媒体１５２８は、コンピュータシステム１５００のための機械可読命令、データ構造、プログラムモジュール、ならびに／または、他のデータの不揮発性記憶装置および／または揮発性記憶装置を提供し得る。一例では、ソフトウェア１５２０は、完全に、または部分的に、機械可読媒体１５２８内に常駐し得る。別の例では、ソフトウェア１５２０は、完全に、または部分的に、プロセッサ１５０４内に常駐し得る。

コンピュータシステム１５００はまた、入力デバイス１５３２を含み得る。一例では、コンピュータシステム１５００のユーザは、入力デバイス１５３２を介してコンピュータシステム１５００内にコマンドおよび／または他の情報を打ち込み得る。入力デバイス１５３２の例は、限定ではないが、英数字入力デバイス（例えば、キーボード）、ポインティングデバイス、ジョイスティック、ゲームパッド、オーディオ入力デバイス（例えば、マイクロホン、音声応答システム等）、カーソル制御デバイス（例えば、マウス）、タッチパッド、光学スキャナ、ビデオ捕捉デバイス（例えば、静止カメラ、ビデオカメラ）、タッチスクリーン、およびそれらの任意の組み合わせを含む。入力デバイス１５３２は、限定ではないが、シリアルインターフェース、パラレルインターフェース、ゲームポート、ＵＳＢインターフェース、ＦＩＲＥＷＩＲＥ（登録商標）インターフェース、バス１５１２への直接的インターフェース、およびそれらの任意の組み合わせを含む種々のインターフェース（図示せず）のうちのいずれかを介して、バス１５１２にインターフェース接続され得る。入力デバイス１５３２は、タッチスクリーンインターフェースを含み得、タッチスクリーンインターフェースは、さらに下記に議論されるディスプレイ１５３６の一部であるか、またはそれと別個であり得る。入力デバイス１５３２は、上記に説明されるようなグラフィカルインターフェースにおいて１つ以上のグラフィック表現を選択するためのユーザ選択デバイスとして利用され得る。

ユーザはまた、記憶デバイス１５２４（例えば、リムーバブルディスクドライブ、フラッシュドライブ等）および／またはネットワークインターフェースデバイス１５４０を介してコマンドおよび／または他の情報をコンピュータシステム１５００に入力し得る。ネットワークインターフェースデバイス１５４０等のネットワークインターフェースデバイスは、ネットワーク１５４４等の種々のネットワークのうちの１つ以上、およびそれに接続される１つ以上の遠隔デバイス１５４８にコンピュータシステム１５００を接続するために利用され得る。ネットワークインターフェースデバイスの例は、限定ではないが、ネットワークインターフェースカード（例えば、モバイルネットワークインターフェースカード、ＬＡＮカード）、モデム、およびそれらの任意の組み合わせを含む。ネットワークの例は、限定ではないが、ワイドエリアネットワーク（例えば、インターネット、企業ネットワーク）、ローカルエリアネットワーク（例えば、オフィス、建物、キャンパス、または他の比較的小さい地理的空間に関連付けられたネットワーク）、電話ネットワーク、電話／音声プロバイダと関連付けられたデータネットワーク（例えば、モバイル通信プロバイダのデータおよび／または音声ネットワーク）、２つのコンピューティングデバイス間の直接的接続、ならびにそれらの任意の組み合わせを含む。ネットワーク１５４４等のネットワークは、有線モードおよび／または無線のモードの通信を採用し得る。概して、任意のネットワークトポロジが使用され得る。情報（例えば、データ、ソフトウェア１５２０等）が、ネットワークインターフェースデバイス１５４０を介して、コンピュータシステム１５００に、および／またはコンピュータシステム１５００から通信され得る。

コンピュータシステム１５００はさらに、ディスプレイデバイス１５３６等のディスプレイデバイスに表示可能な画像を通信するためのビデオディスプレイアダプタ１５５２を含み得る。ディスプレイデバイスの例は、限定ではないが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、およびそれらの任意の組み合わせを含む。ディスプレイアダプタ１５５２およびディスプレイデバイス１５３６は、本開示の側面のグラフィック表現を提供するためにプロセッサ１５０４と組み合わせて利用され得る。ディスプレイデバイスに加えて、コンピュータシステム１５００は、限定ではないが、オーディオスピーカ、プリンタ、およびそれらの任意の組み合わせを含む１つ以上の他の周辺出力デバイスを含み得る。そのような周辺出力デバイスは、周辺インターフェース１５５６を介してバス１５１２に接続され得る。周辺インターフェースの例は、限定ではないが、シリアルポート、ＵＳＢ接続、ＦＩＲＥＷＩＲＥ（登録商標）接続、パラレル接続、およびそれらの任意の組み合わせを含む。

前述は、本発明の例証的実施形態の詳細な説明である。種々の修正および追加が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく成され得る。上記に説明される種々の実施形態の各々の特徴が、関連付けられた新しい実施形態において複数の特徴の組み合わせを提供するために、適宜、他の説明される実施形態の特徴と組み合わせられ得る。さらに、前述は、いくつかの別個の実施形態を説明するが、本明細書に説明されているものは、本発明の原理の適用を例証するにすぎない。加えて、本明細書における特定の方法は、具体的な順序で実施されるものとして例証および／または説明され得るが、順序は、本明細書に開示されるような実施形態を達成するために、通常の技術内で大いに変更可能である。故に、本説明は、例としてのみ捉えられることを意図されており、別様に本発明の範囲を限定するようには意図されていない。

上記の説明において、および請求項において、「～のうちの少なくとも１つ」または「～のうちの１つ以上」等の語句が生じ、要素または特徴の接続的列挙が後に続き得る。用語「および／または」もまた、２つ以上の要素または特徴の列挙内に生じ得る。そのような語句が使用される文脈によって別様に暗示的または明示的に否定されない限り、これは、個々に列挙される要素もしくは特徴のいずれか、または他の記載される要素もしくは特徴のいずれかと組み合わせて記載される要素もしくは特徴のいずれかを意味することが意図されている。例えば、語句「ＡおよびＢのうちの少なくとも一方」、「ＡおよびＢのうちの１つ以上」、ならびに「Ａおよび／またはＢ」は、各々、「Ａのみ、Ｂのみ、またはＡおよびＢともに」を意味することが意図されている。同様の解釈が、３つ以上のアイテムを含む列挙に関しても意図されている。例えば、語句「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの１つ以上」、ならびに「Ａ、Ｂ、および／またはＣ」は、各々、「Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢともに、ＡおよびＣともに、ＢおよびＣともに、またはＡおよびＢおよびＣともに」を意味することが意図されている。加えて、上記および請求項内での用語「～に基づいて」の使用は、記載されていない特徴または要素も許容可能であるように、「少なくとも、～に基づいて」を意味することが意図されている。

本明細書に説明される主題は、所望の構成に応じて、システム、装置、方法、および／または物品として具現化されることができる。前述の説明に記載される実装は、本明細書に説明される主題と一貫した全実装を表すわけではない。代わりに、それらは、単に説明される主題に関連する側面と一貫するいくつかの例にすぎない。いくつかの変更が、上記で詳細に説明されているが、他の修正または追加も、可能である。特に、さらなる特徴および／または変更が、本明細書に記載されるものに加えて提供され得る。例えば、上記で説明される実装は、開示される特徴の種々の組み合わせおよび副次的組み合わせおよび／または上記に開示されるいくつかのさらなる特徴の組み合わせおよび副次的組み合わせを対象とし得る。加えて、付随の図に描写され、かつ／または本明細書に説明される論理フローは、望ましい結果を達成するために、必ずしも、示される特定の順序または連続的順序を要求しない。他の実装も、以下の請求項の範囲内にあり得る。

Claims (8)

1. コーディングされたピクチャを含むビットストリームを受信することであって、前記コーディングされたピクチャは、コーディングされたピクセルのブロックと、信号伝達情報とを含み、前記信号伝達情報は、非直線の非長方形分割の始点を決定するために有用な第１の分割インデックスと、前記非直線の非長方形分割の終点を決定するために有用な第２の分割インデックスとを含む、ことと、
   前記第１の分割インデックスを使用して、前記ブロックにおいて非直線の非長方形分割の始点を決定することであって、前記始点は、前記ブロックの第１の角から第１のオフセット距離で前記ブロックの第１の側に位置している、ことと、
   前記第２の分割インデックスを使用して、前記ブロックにおいて前記非直線の非長方形分割の終点を決定することであって、前記終点は、前記ブロックの第２の角から第２のオフセット距離で前記ブロックの第２の側に位置している、ことと、
   前記非直線の非長方形分割の第１の側の第１の領域において第１の予測ピクセル値を生成することと、
   前記非直線の非長方形分割の第２の側の第２の領域において第２の予測ピクセル値を生成することと、
   前記予測ピクセル値を使用して前記ブロックをデコードすることと
   を行うように構成されているデコーダ。
2. 動きベクトル候補の第１のセットから選択される第１の動きベクトルが、前記第１の領域の予測ピクセル値を生成するために使用され、動きベクトル候補の第２のセットから選択される第２の動きベクトルが、前記第２の領域の予測ピクセル値を生成するために使用される、請求項１に記載のデコーダ。
3. 前記デコーダは、
   前記非直線の非長方形分割にわたって前記第１の予測ピクセル値および前記第２の予測ピクセル値を平滑化し、
   前記平滑化された第１および第２の予測ピクセル値に残差ピクセル値を追加することによって、前記コーディングされたブロックをデコードする、
   請求項１に記載のデコーダ。
4. 前記ブロックは、コーディングツリーユニットである、請求項１に記載のデコーダ。
5. 前記ブロックは、Ｎ×Ｎであり、Ｎは、１２８、６４、または３２のうちの１つである、請求項1に記載のデコーダ。
6. 前記非直線の非長方形分割は、曲線である、請求項１に記載のデコーダ。
7. コーディングされたピクチャを含むビットストリームを受信することであって、前記コーディングされたピクチャは、複数のコーディングユニットを含むコーディングツリーユニットと、信号伝達情報とを含み、前記信号伝達情報は、前記コーディングツリーユニットにおいて非直線の非長方形分割の始点を決定するために有用な第１の分割インデックスと、前記コーディングツリーユニットにおいて前記非直線の非長方形分割の終点を決定するために有用な第２の分割インデックスとを含む、ことと、
   前記第１の分割インデックスおよび前記第２の分割インデックスを使用して、前記コーディングツリーユニットにおいて前記非直線の非長方形分割の始点および終点を決定することと、
   動きベクトル候補の第１のセットからの第１の動きベクトルを使用して、前記非直線の非長方形分割の第１の側の第１の領域において第１の予測ピクセル値を生成することと、
   動きベクトル候補の第２のセットからの第２の動きベクトルを使用して、前記非直線の非長方形分割の第２の側の第２の領域において第２の予測ピクセル値を生成することと、
   前記非直線の非長方形分割にわたって前記第１の予測ピクセル値および前記第２の予測ピクセル値を平滑化することと、
   前記平滑化された第１および第２の予測ピクセル値に残差ピクセル値を追加することによって、前記コーディングツリーユニットをデコードすることと
   を行うように構成されているデコーダ。
8. 前記ビットストリームは、前記動きベクトル候補の第１のセットから前記第１の動きベクトルを識別するために使用される第１の動きベクトル候補インデックスを含み、
   前記ビットストリームは、前記動きベクトル候補の第２のセットから前記第２の動きベクトルを識別するために使用される第２の動きベクトル候補インデックスを含む、
   請求項７に記載のデコーダ。