KR101460921B1 - 인터 예측 모드들의 코딩 및 비디오 코딩을 위한 참조 화상 목록 인덱스들의 코딩 - Google Patents

인터 예측 모드들의 코딩 및 비디오 코딩을 위한 참조 화상 목록 인덱스들의 코딩 Download PDF

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Abstract

이 개시물은 비디오 코딩에서의 예측 정보를 코딩하는 비용을 절감하는 기법들에 관한 것이다. 일반화된 P/B (GPB) 프레임에서의 비디오 블록들은 동일한 두 개의 별개의 참조 화상 목록들에서의 참조 화상들로부터 계산된 2 개까지의 움직임 벡터들을 이용하여 인코?된다. 참조 화상 목록들 중 하나가 다른 참조 화상 목록에 비해 선호되는 경우, 디폴트로 선호되는 참조 화상 목록이 단방향 예측에 대해 이용될 수도 있다. GPB 프레임이 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들이 동일하도록 인에이블되는 경우, 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들 중 어느 일방이 단방향 예측에 대해 이용될 수도 있다. 본 기술들은, 2 비트 미만의 비트를 이용하여 양방향 예측 모드 및 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드의 일방을 이용하여 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 코딩하는 것을 포함한다.

Description

인터 예측 모드들의 코딩 및 비디오 코딩을 위한 참조 화상 목록 인덱스들의 코딩{CODING OF INTER PREDICTION MODES AND OF REFERENCE PICTURE LIST INDEXES FOR VIDEO CODING}
본 개시물은 비디오 코딩에 관한 것이고, 더 상세하게는, 비디오 인터 코딩 (inter-coding) 기법들에 관한 것이다.
디지털 비디오 능력들은 디지털 텔레비전들, 디지털 직접 브로드캐스트 시스템들, 무선 브로드캐스트 시스템들, 개인휴대 정보단말들 (PDA들), 랩톱 또는 데스크톱 컴퓨터들, 디지털 카메라들, 디지털 레코딩 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 디바이스들, 비디오 게임 콘솔들, 셀룰러 또는 위성 무선 전화기들, 비디오 원격회의 디바이스들 등을 포함하는 넓은 범위의 디바이스들에 통합될 수 있다. 디지털 비디오 디바이스들은 MPEG-2, MPEG-4, ITU-T H.263 또는 ITU-T H.264/MPEG-4, 파트 10, 고급 비디오 코딩 (AVC) 에 의해 규정된 표준들, 신흥 고 효율 비디오 코딩 (emerging High Efficiency Video Coding, HEVC) 표준, 및 이러한 표준들의 확장물들에 기재된 것들과 같은 비디오 압축 기법들을 구현하여, 디지털 비디오 정보를 더 효율적으로 송신하고 수신한다.
비디오 압축 기법들은 공간적 예측 및/또는 시간적 예측을 수행하여 비디오 시퀀스들에 내재하는 리던던시 (redundancy) 를 감소시키거나 제거한다. 블록 기반 비디오 코딩의 경우, 비디오 프레임 또는 슬라이스는 비디오 블록들 또는 코딩 단위들 (coding units, CU들) 로 구획될 수도 있다. 인트라 코딩된 (intra-coded) (I) 프레임 또는 슬라이스에서의 비디오 블록들은 이웃 블록들에 대한 공간적 예측을 이용하여 인코딩된다. 인터 코딩된 (inter-coded) (P 또는 B) 프레임 또는 슬라이스에서의 비디오 블록들은 동일한 프레임 또는 슬라이스에서의 이웃 블록들에 대한 공간적 예측 또는 다른 참조 프레임들에 대한 시간적 예측을 이용할 수도 있다. 양방향 예측된 (B) 프레임에서의 비디오 블록들은 통상적으로 과거 (past) 화상들의 하나의 목록 및 미래 (future) 화상들의 하나의 목록인 두 개의 상이한 참조 화상 목록들로부터 두 개의 움직임 벡터 (motion vector) 들을 계산하기 위해 양방향 예측을 이용하여 인코딩된다. 단방향 예측된 (P) 프레임에서의 비디오 블록들은 통상적으로 과거 화상들의 목록인 단일 참조 화상 목록으로부터 단일 움직임 벡터를 계산하기 위해 단방향 예측을 이용하여 인코딩된다.
일반적으로, 본 개시물은 비디오 코딩에서의 예측 정보를 코딩하는 비용을 절감하는 기법들에 관한 것이다. 인터 코딩된 비디오 프레임의 비디오 블록은 제 1 참조 화상 목록 및 제 2 참조 화상 목록 중 하나에서의 참조 화상으로부터의 단방향 예측 모드, 또는 상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들의 양자에서의 참조 화상으로부터의 양방향 예측 모드를 이용하여 코딩될 수도 있다. 신흥 HEVC 표준에서, 양방향 예측된 (B) 프레임 개념의 특수한 경우일 수도 있는 일반화된 (generalized) P/B (GPB) 프레임이 도입된다. GPB 프레임에서의 비디오 블록들은 동일한 두 개의 별개의 참조 화상 목록들에서의 참조 화상들로부터 계산된 두 개까지의 움직임 벡터들을 이용하여 인코딩된다. 참조 화상 목록은 다르게는 참조 프레임 목록이라고 지칭될 수도 있다.
참조 화상 목록들 중 하나가 다른 참조 화상 목록에 비해 선호되는 (preferred) 경우, 디폴트로, 단방향 예측에 대해 선호되는 참조 화상 목록을 이용하는 것이 보다 효율적일 수도 있다. 이는 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들이 동일하도록 GPB 프레임이 인에이블되는 경우 특히 참이다. 그 경우에, 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들 중 어느 일방이 단방향 예측에 대해 이용될 수도 있다. 본 개시의 기술들은, 2 비트 미만의 비트를 이용하여 양방향 예측 모드 및 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드의 일방을 이용하여 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 코딩하는 것을 포함한다.
예를 들어, 비디오 블록의 움직임 예측 방향에 대한 종래의 구문 요소는, 단방향 예측 모드 또는 양방향 예측 모드 중 어느 것이 비디오 블록을 인코딩하는데 이용되는지를 나타내기 위한 제 1 비트, 및 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 참조 화상 목록을 나타내기 위한 제 2 비트를 포함할 수도 있다. 동일한 참조 화상 목록들의 경우에, 종래의 구문 요소의 제 2 비트는, 참조 화상 목록들 중 어느 일방이 단방향 예측 모드에 대해 상호교환적으로 이용될 수도 있으므로, 중복적일 수도 있다. 선호되는 참조 화상 목록의 경우에, 선호되는 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 나타내는 구문 요소들을 표현하기 위한 값을 할당함으로써 구문 요소들이 코딩될 수도 있다. 본 기술들에 따르면, 구문 요소들은 할당된 값이 2 비트 미만일 수도 있도록 이진화되거나 확률 바이어스될 수도 있다. 어느 경우에도, 본 기술들은 비디오 블록에 대한 움직임 예측 방향을 나타내는 구문 요소를 코딩하는데 이용되는 비트들의 수를 감소시킨다.
일 예에서, 본 개시는, 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드 및 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하는 단계, 및 참조 화상 목록에서의 상기 참조 화상에 대한 상기 단방향 예측 모드 및 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 코딩하는 단계를 포함하고, 상기 구문 요소들은 2 비트보다 적은 비트를 이용하여 코딩되는, 비디오 데이터를 코딩하는 방법을 지향한다.
다른 예에서, 본 개시는, 디코딩된 참조 화상들을 저장하는 메모리, 및 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드 및 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하고, 상기 참조 화상 목록에서의 상기 참조 화상에 대한 상기 단방향 예측 모드 및 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 코딩하는 프로세서를 포함하고, 상기 구문 요소들은 2 비트보다 적은 비트를 이용하여 코딩되는, 비디오 코딩 디바이스를 지향한다.
또 다른 예에서, 본 개시는, 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드 및 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하는 수단, 및 상기 참조 화상 목록에서의 상기 참조 화상에 대한 상기 단방향 예측 모드 및 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 코딩하는 수단을 포함하고, 상기 구문 요소들은 2 비트보다 적은 비트를 이용하여 코딩되는, 비디오 코딩 디바이스를 지향한다.
또 다른 예에서, 본 개시는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터-판독가능 저장 매체로서, 상기 명령들은 프로세서에서 실행 시 상기 프로세서로 하여금, 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드 및 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하고, 상기 참조 화상 목록에서의 상기 참조 화상에 대한 상기 단방향 예측 모드 및 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 코딩하도록 하며, 상기 구문 요소들은 2 비트보다 적은 비트를 이용하여 코딩되는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체를 지향한다.
도 1은 비디오 프레임의 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 효율적으로 코딩하기 위한 기법들을 활용할 수도 있는 일 예의 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 2는 GPB 프레임들을 포함하는 일 예의 비디오 시퀀스를 도시하는 개념도이다.
도 3은 비디오 프레임의 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 효율적으로 코딩하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 일 예의 비디오 인코더를 도시하는 블록도이다.
도 4는 비디오 프레임의 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 효율적으로 코딩하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 일 예의 비디오 디코더를 도시하는 블록도이다.
도 5는 GPB 프레임의 비디오 블록이 단방향 예측 모드를 이용하여 코딩됨을 나타내는 단일 비트 구문 요소를 인코딩하는 일 예의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 GPB 프레임의 비디오 블록이 단방향 예측 모드를 이용하여 코딩됨을 나타내는 단일 비트 구문 요소를 디코딩하는 일 예의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 비디오 블록이 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대해 단방향 예측 모드를 이용하여 코딩됨을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 2 미만의 비트들을 이용하여 인코딩하는 일 예의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 비디오 블록이 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대해 단방향 예측 모드를 이용하여 코딩됨을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 2 미만의 비트들을 이용하여 인코딩하는 다른 예의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 양방향 예측 모드를 이용하여 인코딩된 GPB 프레임의 비디오 블록에 대한 제 1 움직임 벡터 및 제 2 움직임 벡터를 공동으로 코딩하는 일 예의 동작을 도시하는 흐름도이다.
본 개시물은 비디오 코딩에서의 예측 정보를 코딩하는 비용을 절감하는 기법들에 관한 것이다. 인터 코딩된 프레임의 비디오 블록은 제 1 참조 화상 목록 및 제 2 참조 화상 목록 중 하나에서의 참조 화상에 관한 단일 움직임 벡터로 단방향 예측 모드나, 제 1 참조 화상 목록에서의 참조 화상들에 대한 제 1 움직임 벡터 및 상기 제 2 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 관한 제 2 움직임 벡터로 양방향 예측 모드를 이용하여 코딩될 수도 있다. 특정 예들에서, 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들이 동일하도록 일반화된 P/B (GPB) 프레임이 인에이블 (enable) 되는 경우들에 본 개시물은 특히 관련된다. 일반적으로, 참조 화상 목록은 다르게는 참조 프레임 목록이라고 지칭될 수도 있다.
본 개시물의 기법들은 비디오 블록에 대한 움직임 예측 방향을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 시그널링하는 비트들을 감소시키는 것을 포함한다. 참조 화상 목록들 중의 하나가 다른 참조 화상 목록보다 바람직한 경우, 단방향 예측 모드에 대해 바람직한 참조 화상 목록을 디폴트로 이용하는 것이 더 효율적일 수도 있다. 이는 GPB 프레임이 인에이블되는 경우 특히 그렇다. 그 경우, 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나가 단방향 예측 모드를 위해 이용될 수도 있다. 본 개시물의 기법들은, 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드 및 2 미만의 비트들을 이용하는 양방향 예측 모드 중 하나를 이용하여 비디오 블록이 코딩됨을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 코딩하는 것을 포함한다.
본 개시물의 기법들은 또한 양방향 예측 모드를 이용하여 인코딩된 비디오 블록에 대한 움직임 벡터 정보를 시그널링하는 비트들을 감소시키는 것을 포함한다. GPB 프레임의 하나 이상의 블록들은 동일한 참조 화상 또는 실질적으로 유사한 참조 화상들로부터의 두 개의 움직임 벡터들로 양방향 예측 모드를 이용하여 인코딩될 수도 있다. 본 개시물의 기법들은 GPB 프레임의 비디오 블록에 대한 제 1 및 제 2 움직임 벡터들을 공동으로 코딩하는 것을 포함할 수도 있다.
도 1은 비디오 프레임의 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 효율적으로 코딩하기 위한 기법들을 활용할 수도 있는 일 예의 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템 (10) 을 도시하는 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템 (10) 은 인코딩된 비디오를 목적지 디바이스 (14) 에 통신 채널 (16) 을 통해 송신하는 소스 디바이스 (12) 를 구비한다. 소스 디바이스 (12) 와 목적지 디바이스 (14) 는 넓은 범위의 디바이스들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 일부 경우들에서, 소스 디바이스 (12) 와 목적지 디바이스 (14) 는 비디오 정보를 통신 채널 (16) 을 통해 통신할 수 있는 무선 통신 디바이스들을 포함할 수도 있으며, 이 경우 통신 채널 (16) 은 무선이다.
그러나, 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 효율적으로 코딩하는 것에 관련한 본 개시물의 기법들은, 무선 애플리케이션들 또는 설정들 (settings) 로 반드시 제한되지 않는다. 예를 들어, 이들 기법들은 OTA (over-the-air) 텔레비전 브로드캐스트들, 케이블 텔레비전 전송들, 위성 텔레비전 전송들, 인터넷 비디오 전송들, 저장매체에 인코딩되는 인코딩된 디지털 비디오, 또는 다른 시나리오들에 적용할 수도 있다. 따라서, 통신 채널 (16) 은 인코딩된 비디오 데이터의 전송에 적합한 무선 또는 유선 매체들의 임의의 조합을 포함할 수도 있고, 디바이스들 (12, 14) 은 모바일 전화기들, 스마트 폰들, 디지털 미디어 플레이어들, 셋톱 박스들, 텔레비전들, 디스플레이들, 데스크톱 컴퓨터들, 휴대용 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 게이밍 콘솔들, 휴대용 게이밍 디바이스들 등과 같은 다양한 유선 또는 무선 미디어 디바이스들 중의 임의의 것을 포함할 수도 있다.
도 1의 예에서, 소스 디바이스 (12) 는 비디오 소스 (18), 비디오 인코더 (20), 변조기/복조기 (모뎀) (22) 및 송신기 (24) 를 구비한다. 목적지 디바이스 (14) 는 수신기 (26), 모뎀 (28), 비디오 디코더 (30), 및 디스플레이 디바이스 (32) 를 구비한다. 다른 예들에서, 소스 디바이스와 목적지 디바이스는 다른 구성요소들 또는 배치구성물들을 구비할 수도 있다. 예를 들어, 소스 디바이스 (12) 는 외부 비디오 소스 (18), 이를테면 외부 카메라, 비디오 스토리지 아카이브, 컴퓨터 그래픽스 소스들 등으로부터 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 마찬가지로, 목적지 디바이스 (14) 는, 통합형 디스플레이 디바이스를 구비한 것보다는, 외부 디스플레이 디바이스와 인터페이싱할 수도 있다.
도 1의 예시된 시스템 (10) 은 단지 하나의 예일 뿐이다. 비디오 블록들에 대한 예측 정보의 효율적인 코딩을 위한 기법들은 임의의 디지털 비디오 인코딩 및/또는 디코딩 디바이스에 의해 수행될 수도 있다. 이 기법들은 또한, 통상 "코덱"이라고 지칭되는 비디오 인코더/디코더에 의해 수행될 수도 있다. 더구나, 본 개시물의 기법들은 또한 비디오 프리프로세서 (preprocessor) 에 의해 수행될 수도 있다. 소스 디바이스 (12) 와 목적지 디바이스 (14) 는, 소스 디바이스 (12) 가 목적지 디바이스 (14) 로의 송신을 위해 코딩된 비디오 데이터를 생성하는 그런 코딩 디바이스들의 단지 예들이다. 일부 예들에서, 디바이스들 (12, 14) 은 디바이스들 (12, 14) 의 각각이 비디오 인코딩 및 디코딩 구성요소들을 구비하도록 실질적으로 대칭적 방식으로 동작할 수도 있다. 그런고로, 시스템 (10) 은 비디오 디바이스들 (12, 14) 사이에서, 예컨대, 비디오 스트리밍, 비디오 플레이백, 비디오 브로드캐스팅, 또는 비디오 전화기술 (telephony) 을 위해 일-방향 또는 쌍-방향 비디오 전송을 지원할 수도 있다.
소스 디바이스 (12) 의 비디오 소스 (18) 는 비디오 캡처 디바이스, 이를테면 비디오 카메라, 이전에 캡처된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브 (archive), 및/또는 비디오 콘텐츠 제공자로부터의 비디오 피드를 포함할 수도 있다. 추가의 대안으로서, 비디오 소스 (18) 는 컴퓨터 그래픽스 기반 데이터를, 소스 비디오, 또는 라이브 비디오, 아카이브된 비디오, 및 컴퓨터 생성 비디오의 조합으로서 생성할 수도 있다. 일부 경우들에서, 비디오 소스 (18) 가 비디오 카메라이면, 소스 디바이스 (12) 와 목적지 디바이스 (14) 는 이른바 카메라 폰들 또는 비디오 폰들을 형성할 수도 있다. 그러나, 위에서 언급했듯이, 본 개시물에서 설명된 기법들은 일반적으로 비디오 코딩에 적용가능할 수도 있고, 무선 및/또는 유선 애플리케이션들에 적용될 수도 있다. 각각의 경우에서, 캡처된, 사전-캡처된 (pre-captured), 또는 컴퓨터-생성된 비디오는 비디오 인코더 (20) 에 의해 인코딩될 수도 있다. 그 다음 인코딩된 비디오 정보는 통신 표준에 따라 모뎀 (22) 에 의해 변조될 수도 있고, 목적지 디바이스 (14) 에 송신기 (24) 를 통해 송신될 수도 있다. 모뎀 (22) 은 갖가지 믹서들, 필터들, 증폭기들 또는 신호 변조를 위해 디자인된 다른 구성요소들을 구비할 수도 있다. 송신기 (24) 는 증폭기들, 필터들, 및 하나 이상의 안테나들을 포함하여, 데이터를 송신하기 위해 디자인된 회로들을 구비할 수도 있다.
본 개시물에 따라서, 소스 디바이스 (12) 의 비디오 인코더 (20) 는 이 기법들을 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 코딩하는 비용을 감소시키기 위해 적용하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 단방향 예측 모드의 경우에, 비디오 인코더 (20) 는 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드 및 2 미만의 비트들을 이용하는 양방향 예측 모드 중 하나를 이용하여 비디오 블록들이 인코딩됨을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 인코딩할 수도 있다. 참조 화상 목록은 두 개의 상이한 참조 화상 목록들 중의 바람직한 하나일 수도 있거나 또는, GPB 프레임이 인에이블되는 경우, 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나일 수도 있다. 참조 화상 목록은 다르게는 참조 프레임 목록이라고 지칭될 수도 있다. 다른 예로서, 양방향 예측 모드의 경우, 비디오 인코더 (20) 는 두 개의 동일한 참조 화상 목록들로부터의 두 개의 움직임 벡터들로 GPB 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들을 인코딩하고, 그 비디오 블록들의 각각에 대해 두 개의 움직임 벡터들을 공동으로 코딩할 수도 있다. 두 개의 움직임 벡터들은 동일한 참조 화상 또는 실질적으로 유사한 참조 화상들로부터 유래할 수도 있다.
목적지 디바이스 (14) 의 수신기 (26) 는 정보를 채널 (16) 을 통해 수신하고, 모뎀 (28) 은 그 정보를 복조한다. 채널 (16) 을 통해 통신되는 정보는, 예측 단위 (prediction unit) 들 (PU들), 코딩 단위 (coding unit) 들 (CU들) 또는 코딩된 비디오의 다른 유닛들, 예컨대, 비디오 슬라이스들, 비디오 프레임들, 비디오 시퀀스들 또는 GOP들 (groups of pictures) 의 특성들 및/또는 프로세싱을 서술하는 구문 요소들을 포함하는, 비디오 디코더 (30) 에 의해 또한 사용되는, 비디오 인코더 (20) 에 의해 정의된 구문 정보를 포함할 수도 있다. 디스플레이 디바이스 (32) 는 디코딩된 비디오 데이터를 사용자에게 디스플레이하고, 음극선관 (CRT), 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 또는 다른 유형의 디스플레이 디바이스와 같은 다양한 디스플레이 디바이스들 중의 임의의 것을 포함할 수도 있다.
본 개시물에 따라서, 목적지 디바이스 (14) 의 비디오 디코더 (30) 는 본 기법들을 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 코딩하는 비용을 감소시키기 위해 적용하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 단방향 예측 모드의 경우에, 비디오 디코더 (30) 는 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드 및 2 미만의 비트들을 이용하는 양방향 예측 모드 중 하나를 이용하여 비디오 블록들이 코딩됨을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 디코딩할 수도 있다. 참조 화상 목록은 두 개의 상이한 참조 화상 목록들 중의 바람직한 하나일 수도 있거나 또는, GPB 프레임이 인에이블되는 경우, 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나일 수도 있다. 다른 예로서, 양방향 예측 모드의 경우에, 비디오 디코더 (30) 는 GPB 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들의 각각에 대해 두 개의 움직임 벡터들을 공동으로 디코딩할 수도 있고, 두 개의 동일한 참조 화상 목록들로부터의 두 개의 움직임 벡터들로 비디오 블록들의 각각을 디코딩할 수도 있다. 두 개의 움직임 벡터들은 동일한 참조 화상 또는 실질적으로 유사한 참조 화상들로부터 유래할 수도 있다.
도 1의 예에서, 통신 채널 (16) 은 임의의 무선 또는 유선 통신 매체, 이를테면 무선 주파수 (RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 물리적 전송 라인들, 또는 무선 및 유선 매체들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 통신 채널 (16) 은 패킷 기반 네트워크, 이를테면 로컬 영역 네트워크, 광 영역 네트워크, 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크의 부분을 형성할 수도 있다. 통신 채널 (16) 은, 유선 또는 무선 매체들의 임의의 적합한 조합을 포함하여, 소스 디바이스 (12) 로부터 목적지 디바이스 (14) 로 비디오 데이터를 송신하기 위한 임의의 적합한 통신 매체, 또는 상이한 통신 매체들의 컬렉션 (collection) 을 일반적으로 나타낸다. 통신 채널 (16) 은 라우터들, 스위치들, 기지국들, 또는 소스 디바이스 (12) 로부터 목적지 디바이스 (14) 로의 통신을 용이하게 하는데 유용할 수도 있는 임의의 다른 장비를 포함할 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 와 비디오 디코더 (30) 는, 다르게는 신흥 고 효율 비디오 코딩 (HEVC) 표준 또는 MPEG-4, 파트 10, 고급 비디오 코딩 (AVC) 이라고도 지칭되는 ITU-T H.264 표준과 같은 비디오 압축 표준에 따라 동작할 수도 있다. 본 개시물의 기법들은, 그러나, 임의의 특정한 코딩 표준으로 제한되지 않는다. 다른 예들은 MPEG-2 및 ITU-T H.263을 포함한다. 도 1에 도시되진 않았지만, 일부 양태들에서, 비디오 인코더 (20) 와 비디오 디코더 (30) 는 각각이 오디오 인코더 및 디코더와 통합될 수도 있고, 적절한 MUX-DEMUX 유닛들, 또는 다른 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하여, 공통 데이터 스트림 또는 개별 데이터 스트림들에서의 오디오 및 비디오 양쪽 모두의 인코딩을 핸들링 (handling) 할 수도 있다. 적용가능하다면, MUX-DEMUX 유닛들은 ITU H.223 멀티플렉서 프로토콜, 또는 사용자 데이터그램 프로토콜 (UDP) 과 같은 다른 프로토콜들을 준수할 수도 있다.
HEVC 표준화 노력들은 HEVC 테스트 모델 (HM) 이라고 지칭되는 비디오 코딩 디바이스의 모델에 기초하고 있다. HM은 비디오 코딩 디바이스들의 몇몇 부가적인 능력들이 예컨대, ITU-T H.264/AVC에 따른 현존하는 디바이스들을 뛰어 넘는다고 추정한다. 예를 들어, H.264가 9개의 인트라 예측 모드들을 제공하는 반면, HM은 33개 정도의 인트라 예측 인코딩 모드들을 제공한다.
HM은 비디오 데이터의 블록을 코딩 단위 (coding unit; CU) 라고 지칭한다. 비트스트림 내의 구문 데이터는 화소들의 수의 측면에서 가장 큰 코딩 단위인 최대 코딩 단위 (largest coding unit; LCU) 를 정의할 수도 있다. 일반적으로, CU가 사이즈 차이 (size distinction) 를 가지지 않는다는 점을 제외하면, CU는 H.264의 매크로블록에 유사한 목적을 가진다. 따라서, CU는 서브 CU (sub-CU) 들로 분할될 수도 있다. 대체로, 본 개시물에서의 CU에 대한 언급들은 한 화상의 최대 코딩 단위 또는 LCU의 서브 CU를 나타낼 수도 있다. LCU는 서브 CU들로 분할될 수도 있고, 각각의 서브 CU는 서브 CU들로 더 분할될 수도 있다. 비트스트림에 대한 구문 데이터는 CU 깊이라고 지칭되는, LCU가 분할될 수도 있는 최대 횟수를 정의할 수도 있다. 따라서, 비트스트림은 또한 최소 코딩 단위 (smallest coding unit; SCU) 를 정의할 수도 있다.
더 분할되지 않는 CU는 하나 이상의 예측 단위들 (PU들) 을 포함할 수도 있다. 대체로, PU는 대응하는 CU의 전부 또는 부분을 나타내고, PU에 대한 참조 샘플을 취출 (retrieve) 하기 위한 데이터를 포함한다. 예를 들어, PU가 인트라 모드 인코딩되는 경우, PU는 PU에 대한 인트라 예측 모드를 설명하는 데이터를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, PU가 인터 모드 인코딩되는 경우, PU는 PU에 대한 움직임 벡터를 정의하는 데이터를 포함할 수도 있다. 움직임 벡터를 정의하는 데이터는, 예를 들어, 움직임 벡터의 수평 성분, 움직임 벡터의 수직 성분, 움직임 벡터에 대한 해상도 (예컨대, 1/4 화소 정밀도 또는 1/8 화소 정밀도), 움직임 벡터가 가리키는 참조 화상, 및/또는 움직임 벡터에 대한 참조 화상 목록 (예컨대, 목록 0 또는 목록 1) 을 서술할 수도 있다. PU(들)를 정의하는 CU에 대한 데이터는 또한, 예를 들어, 하나 이상의 PU들로의 CU의 파티셔닝을 서술할 수도 있다. 파티셔닝 모드들은 CU가 스킵 또는 직접 모드 인코딩되는지, 인트라 예측 모드 인코딩되는지, 또는 인터 예측 모드 인코딩되는지 사이에서 상이할 수도 있다.
하나 이상의 PU들을 갖는 CU는 또한 하나 이상의 변환 단위 (transform unit) 들 (TU들) 을 포함할 수도 있다. PU를 이용한 예측에 뒤이어, 비디오 인코더는 PU에 대응하는 CU의 부분에 대한 잔차 (residual) 값들을 계산할 수도 있다. 잔차 값들은 양자화된 변환 계수들로 변환될 수도 있고 엔트로피 코딩을 위한 직렬화된 (serialized) 변환 계수들을 생성하기 위해 스캐닝될 수도 있는 화소 차이 값들에 해당한다. TU는 PU의 사이즈로 반드시 제한되지는 않는다. 따라서, TU들은 동일한 CU에 대한 대응하는 PU들보다 더 크거나 더 작을 수도 있다. 일부 예들에서, TU의 최대 사이즈는 대응하는 CU의 사이즈일 수도 있다. 본 개시물은 CU, PU, 또는 TU 중의 임의의 것을 나타내기 위해 용어 "비디오 블록"을 이용한다.
비디오 인코더 (20) 와 비디오 디코더 (30) 각각은 다양한 적합한 인코더 회로, 이를테면 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 주문형 집적회로들 (ASIC들), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들 (FPGA들), 이산 로직 회로, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 그것들의 임의의 조합 중의 임의의 것으로 구현될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 의 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있는데, 그것들 중의 어느 하나는 결합된 인코더/디코더 (코덱) 의 부분으로서 개별 카메라, 컴퓨터, 모바일 디바이스, 가입자 디바이스, 브로드캐스트 디바이스, 셋톱 박스, 서버 등에 통합될 수도 있다.
비디오 시퀀스는 통상 일련의 비디오 프레임들을 포함한다. 화상들의 그룹 (GOP) 은 일반적으로 일련의 하나 이상의 비디오 프레임들을 포함한다. GOP는 구문 데이터를 GOP의 헤더, GOP의 하나 이상의 프레임들의 헤더, 또는 GOP에 포함된 프레임들의 수를 서술하는 다른 곳에 포함할 수도 있다. 각각의 프레임은 개별 프레임에 대한 인코딩 모드를 서술하는 프레임 구문 데이터를 포함할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 비디오 데이터를 인코딩하기 위하여 개개의 비디오 프레임들 내의 비디오 블록들에 대해 통상 동작한다. 비디오 블록은 코딩 단위 (CU) 또는 CU의 파티션 단위 (partition unit, PU) 에 대응할 수도 있다. 비디오 블록들은 고정된 또는 가변하는 사이즈들을 가질 수도 있고, 특정된 코딩 표준에 따라 사이즈를 달리할 수도 있다. 각각의 비디오 프레임은 복수의 슬라이스들을 포함할 수도 있다. 각각의 슬라이스는 하나 이상의 PU들을 포함할 수도 있는 복수의 CU들을 포함할 수도 있다.
일 예로서, HEVC 테스트 모델 (HM) 은 갖가지 CU 사이즈들에서의 예측을 지원한다. LCU의 사이즈는 구문 정보에 의해 정의될 수도 있다. 특정한 CU의 사이즈가 2Nx2N이라고 가정하면, HM은 2Nx2N 또는 NxN의 사이즈들에서 인트라 예측을, 그리고 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, 또는 NxN의 대칭적 사이즈들에서 인터 예측을 지원한다. HM은 또한 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, 및 nRx2N의 인터 예측에 대한 비대칭 분할을 지원한다. 비대칭 분할 시, CU의 하나의 방향은 분할되지 않는 반면, 다른 방향은 25% 및 75%로 분할된다. 25% 분할에 대응하는 CU의 부분은 "상", "하", "좌", 또는 "우"의 표시가 뒤따르는 "n"에 의해 나타내어진다. 따라서, 예를 들어, "2NxnU"는 상부의 2Nx0.5N PU 및 하부의 2Nx1.5N PU으로 수평으로 분할되는 2Nx2N CU를 나타낸다.
본 개시물에서, "NxN" 및 "N 바이 N"은 수직 및 수평 치수들, 예컨대, 16x16개 화소들 또는 16 바이 16개 화소들의 측면에서 비디오 블록 (예컨대, CU, PU, 또는 TU) 의 화소 치수들을 교환적으로 나타내는데 이용될 수 있다. 일반적으로, 16x16 블록은 수직 방향의 16개 화소들 (y = 16) 및 수평 방향의 16개 화소들 (x = 16) 을 가질 것이다. 비슷하게, NxN 블록은 일반적으로 수직 방향의 N개 화소들 및 수평 방향의 N개 화소들을 가지며, 여기서 N은 음이 아닌 정수 값을 나타낸다. 블록에서의 화소들은 행들 및 열들로 배열될 수도 있다. 더구나, 블록들은 수직 방향에서와 동일한 수의 화소들을 수평 방향에서 반드시 가질 필요는 없다. 예를 들어, 블록들은 M이 N과 반드시 동일하지는 않은 NxM개의 화소들을 포함할 수도 있다.
CU에 대한 PU를 생성하는 인트라 예측 또는 인터 예측 코딩을 뒤따라, 비디오 인코더 (20) 는 CU에 대한 하나 이상의 변환 단위들 (TU들) 을 생성하기 위해 잔차 데이터를 계산할 수도 있다. CU의 PU들은 공간 도메인 (또한 화소 도메인이라고 지칭됨) 에서의 화소 데이터를 포함할 수도 있는 반면, CU의 TU들은, 예컨대, 잔차 비디오 데이터에 대해 이산 코사인 변환 (DCT), 정수 변환, 웨이브릿 (wavelet) 변환, 또는 개념적으로 유사한 변환과 같은 변환의 적용에 뒤따르는 변환 도메인에서의 계수들을 포함할 수도 있다. 잔차 데이터는 인코딩되지 않은 화상의 화소들 및 CU의 PU의 예측 값들 사이의 화소 차이들에 대응할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 CU에 대한 잔차 데이터를 포함하는 하나 이상의 TU들을 형성할 수도 있다. 그 다음 비디오 인코더 (20) 는 TU들을 변환할 수도 있다.
변환 계수들을 생성하는 임의의 변환들에 뒤따라, 변환 계수들의 양자화가 수행될 수도 있다. 양자화는 변환 계수들이 그 계수들을 나타내는데 사용된 데이터의 양을 가능한 한 줄이기 위해 양자화되는 프로세스를 일반적으로 말한다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부에 연관된 비트 깊이를 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, n-비트 값은 양자화 동안에 m-비트 값으로 잘라 버림될 (rounded down) 수도 있으며, 여기서 n 은 m보다 크다.
일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 엔트로피 인코딩될 수 있는 직렬화된 벡터를 생성하기 위해 미리 정의된 스캔 순서를 활용하여 양자화된 변환 계수들을 스캔할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 적응적 스캔 (adaptive scan) 을 수행할 수도 있다. 1차원 벡터를 형성하기 위해 양자화된 변환 계수들을 스캐닝한 후, 비디오 인코더 (20) 는, 예컨대, 상황 적응적 (context adaptive) 가변 길이 코딩 (CAVLC), 상황 적응적 이진 산술 코딩 (CABAC), 구문 기반 상황 적응적 이진 산술 코딩 (SBAC), 또는 다른 엔트로피 인코딩 방법론에 따라, 1차원 벡터를 엔트로피 인코딩할 수도 있다.
CABAC를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 특정 상황에 적응하는 상황 모델 (context model) 을 선택함으로써 송신될 심볼들을 인코딩할 수도 있다. 상황은, 예를 들어, 이웃 심볼들이 영이 아닌지의 여부에 관련될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 그 다음 그 상황에 기초하여 심볼들에 할당된 확률들을 참조함으로써 심볼들을 나타내기 위해 값을 할당할 수도 있다. 일부 경우들에서, 값은 소수 비트 (fractional bit), 즉, 1 미만의 비트일 수도 있다. CAVLC를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 송신될 심볼에 대한 가변 길이 코드를 선택할 수도 있다. VLC에서의 코드워드들은 상대적으로 더 짧은 코드들이 더 있음직한 (probable) 심볼들에 대응하는 반면, 더 긴 코드들은 덜 있음직한 심볼들에 대응하도록 구성될 수도 있다. 이런 식으로, VLC의 사용은, 예를 들어, 송신될 각각의 심볼에 대해 동일 길이 코드워드들을 이용하여, 비트 절약을 달성할 수도 있다. 확률 결정은 심볼의 상황에 기초할 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 는 또한 비디오 블록들을 인코딩하는 경우에 생성되는 움직임 예측 방향들 및 움직임 벡터 정보에 대한 구문 요소들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 본 개시물의 기법들에 따라서, 비디오 인코더 (20) 는 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 코딩하는 비용을 절감할 수도 있다. 예를 들어, 단방향 예측 모드의 경우에, 비디오 인코더 (20) 는 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드 및 2 미만의 비트들을 이용하는 양방향 예측 모드 중 하나를 이용하여 비디오 블록들이 인코딩됨을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 인코딩할 수도 있다. 참조 화상 목록은 두 개의 상이한 참조 화상 목록들 중의 바람직한 하나일 수도 있거나 또는, GPB 프레임이 인에이블되는 경우, 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나일 수도 있다. 다른 예로서, 양방향 예측 모드의 경우, 비디오 인코더 (20) 는 두 개의 동일한 참조 화상 목록들로부터의 두 개의 움직임 벡터들로 GPB 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들을 인코딩하고, 그 비디오 블록들의 각각에 대해 두 개의 움직임 벡터들을 공동으로 코딩할 수도 있다. 두 개의 움직임 벡터들은 동일한 참조 화상 또는 실질적으로 유사한 참조 화상들로부터 유래할 수도 있다.
비디오 디코더 (30) 는 비디오 인코더 (20) 의 방식에 근본적으로 대칭인 방식으로 동작할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 디코더 (30) 는 인코딩된 PU 및 TU 데이터를 포함하여, 인코딩된 CU를 나타내는 엔트로피 인코딩된 데이터를 수신할 수도 있다. 이 수신된 데이터는 비디오 블록들을 인코딩하는 경우에 생성되는 움직임 예측 방향들 및 움직임 벡터 정보에 대한 구문 요소들을 포함할 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 또한 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 코딩하는 비용을 절감할 수도 있다. 예를 들어, 단방향 예측 모드의 경우에, 비디오 디코더 (30) 는 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드 및 2 미만의 비트들을 이용하는 양방향 예측 모드 중 하나를 이용하여 비디오 블록들이 인코딩됨을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 디코딩할 수도 있다. 참조 화상 목록은 두 개의 상이한 참조 화상 목록들 중의 바람직한 하나일 수도 있거나 또는, GPB 프레임이 인에이블되는 경우, 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나일 수도 있다. 다른 예로서, 양방향 예측 모드의 경우에, 비디오 디코더 (30) 는 GPB 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들의 각각에 대해 두 개의 움직임 벡터들을 공동으로 디코딩할 수도 있고, 두 개의 동일한 참조 화상 목록들로부터 계산된 두 개의 움직임 벡터들로 비디오 블록들의 각각을 디코딩할 수도 있다. 두 개의 움직임 벡터들은 동일한 참조 화상 또는 유사한 참조 화상들로부터 계산될 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 와 비디오 디코더 (30) 각각은, 적용가능한 것으로서, 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 주문형 집적회로들 (ASIC들), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들 (FPGA들), 개별 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 그것들의 임의의 조합과 같은 다양한 적합한 인코더 또는 디코더 회로 중의 임의의 것으로서 구현될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 의 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더 내에 구비될 수 있고, 그것들의 각각은 결합형 비디오 인코더/디코더 (CODEC) 의 부분으로서 통합될 수 있다. 비디오 인코더 (20) 및/또는 비디오 디코더 (30) 를 구비한 장치는 집적회로, 마이크로프로세서, 및/또는 무선 통신 디바이스, 이를테면 셀룰러 전화기를 포함할 수도 있다.
도 2는 일반화된 P/B (GPB) 프레임들 (36A-36B 및 38A-38B) 을 포함하는 일 예의 비디오 시퀀스 (33) 를 도시하는 개념도이다. 일부 경우들에서, 비디오 시퀀스 (33) 는 화상들의 그룹 (GOP) 이라고 지칭될 수도 있다. 비디오 시퀀스 (33) 는, 예시된 바와 같이, 프레임들 (35A, 36A, 38A, 35B, 36B, 38B, 및 35C), 및 최종 프레임 (39) 을 디스플레이 순서로 포함한다. 프레임 (34) 은 시퀀스 (33) 전에 발생하는 시퀀스에 대한 디스플레이 순서의 최종 프레임이다. 도 2는 비디오 시퀀스에 대한 예시적인 예측 구조를 일반적으로 나타내고 상이한 인터 모드 프레임 유형들을 인코딩하기 위해 이용된 프레임 참조들만을 예시하기 위해 의도된다. 실제 비디오 시퀀스는 다른 프레임 유형들의 그리고 다른 디스플레이 순서의 더 많거나 더 적은 비디오 프레임들을 포함할 수도 있다.
블록 기반 비디오 코딩에 대해, 시퀀스 (33) 에 포함된 비디오 프레임들의 각각은 비디오 블록들 또는 코딩 단위들 (CU들) 로 파티션될 수도 있다. 비디오 프레임의 각각의 CU는 하나 이상의 예측 단위들 (PU들) 을 포함할 수도 있다. 인트라 코딩된 (I) 프레임에서의 비디오 블록들 또는 PU들은 동일한 프레임에서의 이웃 블록들에 대한 공간적 예측을 이용하여 인코딩된다. 인터 코딩된 (P 또는 B 또는 GPB) 프레임에서의 비디오 블록들 또는 PU들은 동일한 프레임에서의 이웃 블록들에 대한 공간적 예측 또는 다른 참조 화상들에 대한 시간적 예측을 이용할 수도 있다.
B 프레임에서의 비디오 블록들은 통상적으로 하나의 과거 프레임 및 하나의 미래 프레임인 두 개의 상이한 참조 화상 목록들로부터 두 개의 움직임 벡터들을 계산하기 위해 양방향 예측을 이용하여 인코딩될 수도 있다. 일부 경우들에서, B 프레임에서의 비디오 블록들은 두 개의 상이한 참조 화상 목록들 중 하나로부터 단방향 예측을 이용하여 인코딩될 수도 있다. P 프레임에서의 비디오 블록들은 통상적으로 과거 프레임인 단일 참조 화상 목록으로부터 단일 움직임 벡터를 계산하기 위해 단방향 예측을 이용하여 인코딩될 수도 있다. 신흥 HEVC 표준에 따라서, GPB 프레임에서의 비디오 블록들은 두 개의 동일한 참조 화상 목록들로부터 단일 움직임 벡터를 계산하기 위한 단방향 예측이나 두 개의 동일한 참조 화상 목록들로부터 두 개의 움직임 벡터들을 계산하기 위한 양방향 예측을 이용하여 인코딩될 수도 있다. 두 개의 동일한 참조 화상 목록들은 과거 참조 화상들을 포함할 수도 있다.
일부 경우들에서, GPB 프레임이 주어진 비디오 슬라이스, 비디오 프레임, 또는 비디오 시퀀스에 대해 인에이블되는 경우, 그것은 표준 P 프레임을 대체할 수도 있다. 이 경우, 비디오 인코더가 인터 모드 프레임들을 B 프레임들 또는 GPB 프레임들로서 인코딩할 것을 결정할 수도 있도록 모든 표준 P 프레임들은 GPB 프레임들로서 다루어질 수도 있다. 다른 경우들에서, GPB 프레임이 부분적으로 인에이블되는 경우, 모든 세 개의 인터 예측 모드들이 이용될 수도 있다. 이 경우, 비디오 인코더는 인터 모드 프레임들을 B 프레임들, P 프레임들 또는 GPB 프레임들로서 인코딩할 것을 결정할 수도 있다.
도 2의 예에서, 최종 프레임 (39) 은 인트라 모드 코딩을 위해 I 프레임으로서 지정된다. 다른 예들에서, 최종 프레임 (39) 은, 예컨대, 선행하는 시퀀스의 최종 프레임 (34) 을 참조하는 P 프레임으로서 인터 모드 코딩으로 코딩될 수도 있다. 비디오 프레임들 (35A-35C) (일괄하여 "비디오 프레임들 (35)") 은 과거 프레임 및 미래 프레임을 참조하는 양방향 예측을 이용하여 B 프레임들로서 코딩하기 위해 지정된다. 도시된 예에서, 프레임 (35A) 은, 프레임 (34) 및 프레임 (36A) 에서부터 비디오 프레임 (35A) 으로의 화살표들에 의해 나타내어진 바와 같이, 최종 프레임 (34) 및 프레임 (36A) 을 참조하는 B 프레임으로서 인코딩된다. 프레임들 (35B 및 35C) 은 유사하게 인코딩된다.
비디오 프레임들 (36A-36B) (일괄하여 "비디오 프레임들 (36)") 은 과거 프레임을 참조하는 단방향 예측을 이용하여 표준 P 프레임들이나 GPB 프레임들로서 코딩하기 위해 지정될 수도 있다. 도시된 예에서, 프레임 (36A) 은, 프레임 (34) 에서부터 비디오 프레임 (36A) 까지의 화살표에 의해 나타내어진 바와 같이, 최종 프레임 (34) 을 참조하는 P 프레임 또는 GPB 프레임으로서 인코딩된다. 프레임 (36B) 은 유사하게 인코딩된다.
비디오 프레임들 (38A-38B) (일괄하여 "비디오 프레임들 (38)") 은 동일한 과거 프레임을 참조하는 양방향 예측을 이용하여 GPB 프레임들으로서 코딩하기 위해 지정될 수도 있다. 다른 예들에서, GPB 프레임들은 동일한 참조 화상 목록에 포함된 실질적으로 유사한 과거 프레임들을 참조하는 양방향 예측을 이용하여 인코딩될 수도 있다. 도시된 예에서, 프레임 (38A) 은, 프레임 (36A) 에서부터 비디오 프레임 (38A) 까지의 두 개의 화살표들에 의해 나타낸 바와 같이, 프레임 (36A) 에 대한 두 개의 참조들을 갖는 GPB 프레임으로서 인코딩된다. 프레임 (38B) 은 유사하게 인코딩된다.
도 3은 비디오 프레임의 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 효율적으로 코딩하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 인코더 (20) 의 일 예를 도시하는 블록도이다. 비디오 인코더 (20) 는, CU들, 또는 CU들의 PU들을 포함하여, 비디오 프레임들 내의 블록들의 인트라 및 인터 코딩을 수행할 수도 있다. 인트라 코딩은 공간 예측에 의존하여, 주어진 비디오 프레임 내의 비디오에서의 공간적 리던던시를 감소시키거나 제거한다. 인터-코딩은 시간적 예측에 의존하여, 비디오 시퀀스의 인접한 프레임들 내의 비디오에서의 시간적 리던던시를 감소시키거나 제거한다. 인트라 모드 (I 모드) 는 여러 공간 기반 압축 모드들 중의 임의의 것을 나타낼 수도 있다. 단방향 예측 (P 모드), 양방향 예측 (B 모드), 또는 일반화된 P/B 예측 (GPB 모드) 과 같은 인터 모드들은 여러 시간 기반 압축 모드들 중의 임의의 것을 나타낼 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더 (20) 는 인코딩될 비디오 프레임 내의 현재 비디오 블록을 수신한다. 도 3의 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 모드 선택 유닛 (40), 예측 유닛 (41), 참조 화상 메모리 (64), 합산기 (50), 변환 유닛 (52), 양자화 유닛 (54), 및 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 을 구비한다. 예측 유닛 (41) 은 움직임 추정 유닛 (42), 움직임 보상 유닛 (44), 및 인트라 예측 유닛 (46) 을 구비한다. 비디오 블록 복원을 위해, 비디오 인코더 (20) 는 또한 역 양자화 유닛 (58), 역 변환 유닛 (60), 및 합산기 (62) 를 구비한다. 블록화제거 (deblocking) 필터 (도 3에는 미도시) 가 또한 블록 경계들을 필터링하여 복원된 비디오로부터 블록형 (blockiness) 아티팩트 (artifact) 들을 제거하기 위해 포함될 수도 있다. 원한다면, 블록화제거 필터는 통상 합산기 (62) 의 출력을 필터링할 것이다.
인코딩 프로세스 동안, 비디오 인코더 (20) 는 코딩될 비디오 프레임 또는 슬라이스를 수신한다. 프레임 또는 슬라이스는 다수의 CU들 또는 비디오 블록들로 분할될 수도 있다. 모드 선택 유닛 (40) 은 에러 결과들에 기초하여 현재 비디오 블록에 대한 코딩 모드들인, 인트라 또는 인터 중의 하나를 선택하고, 예측 유닛 (41) 은 결과적인 인트라 또는 인터 코딩된 블록을, 잔차 블록 데이터를 생성하는 합산기 (50) 에 그리고 참조 화상으로서 사용하기 위해 인코딩된 블록을 복원하는 합산기 ((62) 에 제공할 수도 있다.
예측 유닛 (41) 내의 인트라 예측 유닛 (46) 은 또한 코딩될 현재 블록과 동일한 프레임 또는 슬라이스에서의 하나 이상의 이웃 블록들을 기준으로 현재 비디오 블록의 인트라 예측 코딩을 수행하여 공간적 압축을 제공할 수도 있다. 예측 유닛 (41) 내의 움직임 추정 유닛 (42) 및 움직임 보상 유닛 (44) 은 하나 이상의 참조 화상들에서의 하나 이상의 블록들을 기준으로 현재 비디오 블록의 인터 예측 코딩을 수행하여 시간적 압축을 제공한다. 하나 이상의 참조 화상들은 참조 화상 메모리 (64) 에 저장된 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 것들인 제 1 참조 화상 목록 (목록 0) (66) 및/또는 제 2 참조 화상 목록 (목록 1) (68) 으로부터 선택될 수도 있다.
움직임 추정 유닛 (42) 은 비디오 시퀀스에 대한 소정의 패턴에 따라 비디오 프레임에 대한 인터 예측 모드를 결정하도록 구성될 수도 있다. 소정의 패턴은 시퀀스에서의 비디오 프레임들을 P 프레임들 및/또는 B 프레임들이라고 지정할 수도 있다. 일부 경우들에서, GPB 프레임은 하나 이상의 비디오 프레임이 GPB 프레임들로서 지정될 수도 있도록 인에이블될 수도 있다. 다른 경우들에서, GPB 프레임이 인에이블되는 경우, 움직임 추정 유닛 (42) 은 원래 지정된 P 프레임들을 GPB 프레임들로서 인코딩할 지의 여부를 결정할 수도 있다. 후자의 경우는 GPB 프레임이 완전히 또는 부분적으로 인에이블되는 지에 의존할 수도 있다
움직임 추정 유닛 (42) 과 움직임 보상 유닛 (44) 은 고도로 통합될 수도 있지만 개념상의 목적들을 위해 별개로 예시된다. 움직임 추정 유닛 (42) 에 의해 수행되는 움직임 추정은 비디오 블록들에 대한 움직임을 추정하는 움직임 벡터들을 생성하는 프로세스이다. 움직임 벡터는, 예를 들어, 참조 화상 내의 예측 블록에 대한 현재 비디오 프레임 내의 PU 또는 비디오 블록의 변위 (displacement) 를 나타낼 수도 있다. 예측 블록은 차의 절대값 합 (SAD), 차의 제곱 합 (SSD), 또는 다른 차이 메트릭들에 의해 결정될 수도 있는, 화소 차이의 측면에서 코딩될 PU를 포함하는 CU의 부분에 밀접하게 매칭된다고 생각되는 블록이다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 참조 화상 메모리 (64) 에 저장된 참조 화상들의 부 정수 (sub-integer) 화소 위치들에 대한 값들을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 참조 화상의 1/4 화소 위치들, 1/8 화소 위치들, 또는 다른 소수 화소 위치들의 값들을 계산할 수도 있다. 그러므로, 움직임 추정 유닛 (42) 은 풀 (full) 화소 위치들 및 소수 화소 위치들에 대한 움직임 검색을 수행하고 소수 화소 정밀도를 갖는 움직임 벡터를 출력할 수도 있다.
움직임 추정 유닛 (42) 은 인터 코딩된 프레임의 PU 또는 비디오 블록에 대한 움직임 벡터를 목록 0 (66) 이나 목록 1 (68) 로 식별된 참조 화상의 블록들과 PU를 비교함으로써 계산한다. 예를 들어, 인터 코딩된 프레임이 P 프레임을 포함하는 경우, 움직임 추정 유닛 (42) 은 P 프레임에서의 비디오 블록에 대한 단방향 예측을 이용하고 과거 프레임들에 대한 식별자들을 포함하는 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 중의 하나인, 통상적으로 목록 0 (66) 으로부터 단일 움직임 벡터를 계산할 수도 있다.
예를 들어, 인터 코딩된 프레임이 B 프레임을 포함하는 경우, 목록 0 (66) 과 목록 1 (68) 은 통상적으로 과거 화상들 및 미래 화상들인 상이한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함할 것이다. 움직임 추정 유닛 (42) 은 B 프레임의 비디오 블록에 대해 양방향 예측을 이용하고 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 로부터 두 개의 움직임 벡터들을 계산할 수도 있다. 일부 경우들에서, 움직임 추정 유닛 (42) 은 B 프레임의 비디오 블록에 대해 단방향 예측을 이용하고 참조 화상 목록들 (66, 68) 중 하나로부터 단일 움직임 벡터를 계산할 수도 있다.
신흥 HEVC 표준에 따라서, 인터 코딩된 프레임이 GPB 프레임을 포함하는 경우, 목록 0 (66) 과 목록 1 (68) 은 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함한다. 더 구체적으로는, 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 의 각각에 포함된 다수의 화상들은 동일하고, 목록 0 (66) 에서의 각각의 인덱스 엔트리에 의해 나타내어진 화상은 목록 1 (68) 에서의 동일한 인덱스 엔트리에 의해 나타내어진 화상과 동일하다. 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 에 포함된 참조 화상들은 과거 화상들을 포함할 수도 있다. 이 경우, 움직임 추정 유닛 (42) 은 GPB 프레임의 비디오 블록에 대해 양방향 예측을 이용하고 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 로부터 두 개의 움직임 벡터들을 계산할 수도 있다. 움직임 추정 유닛 (42) 은 또한 GPB 프레임의 비디오 블록에 대해 단방향 예측을 이용하고 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 중 하나로부터 단일 움직임 벡터를 계산할 수도 있다.
참조 화상 목록들 중 하나가 다른 참조 화상 목록보다 바람직한 경우, 바람직한 참조 화상 목록을 단방향 예측을 위해 디폴트로 이용하는 것이 더 효율적일 수도 있다. 이는 B 프레임에 대한 단방향 예측이 참조 화상 목록들 중의 다른 것보다는 하나에 기초하여 가장 자주 수행되는 경우일 수도 있다. 예를 들어, B 프레임에 대한 단방향 예측은, P 프레임과 유사하게, 목록 0 (66) 으로부터의 과거 참조 화상들에 기초하여 통상 수행될 수도 있다. 그 예에서, 움직임 보상 유닛 (44) 은 목록 0 (66) 이 바람직한 참조 화상 목록이라고 결정할 수도 있다. 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 이 동일하도록 GPB 프레임이 인에이블되는 경우, 움직임 보상 유닛 (44) 은 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 사이에서 선택하는 것 대신, 교환적으로 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 중 어느 하나를 단방향 예측을 위해 이용할 수도 있다.
움직임 추정 유닛 (42) 은 계산된 움직임 벡터를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 및 움직임 보상 유닛 (44) 에 전송한다. 움직임 보상 유닛 (44) 에 의해 수행되는 움직임 보상은 움직임 추정에 의해 결정된 움직임 벡터에 기초하여 예측 블록을 페치 (fetch) 하는 것 또는 생성하는 것을 수반할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 코딩중인 현재 비디오 블록으로부터 예측 블록을 감산함으로써 잔차 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (50) 는 이 감산 동작을 수행하는 구성요소 또는 구성요소들을 나타낸다.
움직임 보상 유닛 (44) 은 PU에 대한 움직임 벡터에 의해 식별된 예측 블록을 취출함으로써 현재 CU의 PU에 대한 예측 정보를 계산할 수도 있다. 예측 정보는, 예를 들어, 움직임 예측 방향, 움직임 예측변수들을 포함하는 움직임 벡터 정보, 및 참조 화상 목록 정보를 포함할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (44) 은 또한 현재 비디오 블록 또는 PU에 대해 계산된 예측 정보를 나타내도록 정의된 구문 요소들을 생성할 수도 있다. 그 다음 비디오 인코더 (20) 는 예측 정보를 나타내는 구문 요소들을 인코딩하고 그 구문 요소들을 비디오 디코더 (30) 에 시그널링할 수도 있다.
본 개시물의 기법들에 따라서, 비디오 인코더 (20) 는 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 코딩하는 비용을 절감할 수도 있다. 예를 들어, 단방향 예측 모드의 경우에, 비디오 인코더 (20) 는 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드 및 2 미만의 비트들을 이용하는 양방향 예측 모드 중 하나를 이용하여 비디오 블록들이 코딩됨을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 인코딩할 수도 있다. 참조 화상 목록은 두 개의 상이한 참조 화상 목록들 중의 바람직한 하나일 수도 있거나 또는, GPB 프레임이 인에이블되는 경우, 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나일 수도 있다. 다른 예로서, 양방향 예측 모드의 경우, 비디오 인코더 (20) 는 두 개의 동일한 참조 화상 목록들로부터의 두 개의 움직임 벡터들로 GPB 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들을 인코딩하고, 그 비디오 블록들의 각각에 대해 두 개의 움직임 벡터들을 공동으로 코딩할 수도 있다. 두 개의 움직임 벡터들은 동일한 참조 화상 또는 실질적으로 유사한 참조 화상들로부터 유래할 수도 있다.
단방향 예측의 경우에서 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 코딩하는 비용을 절감하기 위한 기법들이 먼저 설명될 것이다. 움직임 보상 유닛 (44) 은 현재 비디오 블록을 위한 움직임 예측 방향에 대한 구문 요소들을 생성할 수도 있다. B 프레임에서의 비디오 블록의 움직임 예측 방향에 대한 기존의 구문 요소인 inter_pred_idc는 단방향 예측 또는 양방향 예측이 블록을 인코딩하기 위해 이용되었는지의 여부를 나타내는 제 1 비트, 및 단방향 예측을 위해 이용된 참조 화상 목록을 나타내는 제 2 비트를 포함한다. 동일한 참조 화상 목록들의 경우에, 참조 화상 목록들 중의 어느 하나가 단방향 예측 모드를 위해 교환적으로 이용될 수도 있으면 기존의 구문 요소의 제 2 비트는 중복될 수도 있다.
본 개시물의 기법들에 따르면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 단방향 예측 모드를 위해 이용되는 참조 화상 목록의 표시를 제거함으로써 움직임 예측 방향에 대해 단일 비트 구문 요소를 생성할 수도 있다. 그러면 비디오 인코더 (20) 는 비디오 블록 또는 PU 레벨에서 현재 비디오 프레임의 각각의 비디오 블록에 대한 움직임 벡터 정보와 함께 움직임 예측 방향에 대한 단일 비트 구문을 인코딩하고 비디오 디코더 (30) 에 시그널링한다.
현재 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 지정되는 경우, 비디오 인코더 (20) 는 참조 화상 메모리 (64) 에 저장된 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 을 저장한다. 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 이 동일한 참조 화상들을 포함하므로, 움직임 보상 유닛 (44) 은 단방향 예측 모드에 대해 교환적으로 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나를 이용할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 GPB 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들을 참조 화상 목록들 중의 하나에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 이용하여 인코딩한다.
움직임 보상 유닛 (44) 은 단방향 예측 모드를 이용하여 인코딩된 GPB 프레임의 비디오 블록들에 대한 움직임 예측 방향을 나타내는 단일 비트 구문을 생성할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 또한 현재 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩됨을 나타내기 위해 GPB 프레임 플래그 (flag) 를 비디오 디코더 (30) 에 시그널링할 수도 있다. GPB 프레임 플래그는 비디오 블록들의 움직임 예측 방향들이 단일 비트 구문으로 인코딩되도록 시퀀스 내의 주어진 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩됨을 비디오 디코더 (30) 에 명시적으로 알리는데 이용될 수도 있다. 명시적 시그널링은 움직임 예측 방향을 결정하기 위해 비디오 디코더 (30) 가 단일 비트 구문을 파싱 (parsing) 하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 는 GPB 프레임 플래그를 명시적으로 시그널링하지 않고, 참조 화상 목록들이 동일한 경우에 주어진 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩됨을 암시적으로 (implicitly) 시그널링할 수도 있다. GPB 프레임 플래그는 아래에서 더 상세히 설명된다.
하나의 예에서, GPB 프레임의 비디오 블록이 단방향 예측 모드 또는 양방향 예측 모드를 이용하여 인코딩되는 지를 나타내도록 정의된 단일 비트 구문 요소, 예컨대, bi _ pred _ flag를 포함하는 별도의 구문이 GPB 프레임에 대해 정의될 수도 있다. 단일 비트 구문 요소의 도입은 기존의 구문 요소, 즉, 위에서 설명된 inter_pred_idc와의 혼동을 피할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (44) 은 GPB 프레임의 비디오 블록들의 각각에 대해 움직임 예측 방향을 나타내는 단일 비트 구문 요소를 생성할 수도 있다. 그러면 비디오 인코더 (20) 는 비디오 블록이 단방향 예측 모드 및 양방향 예측 모드 중 하나를 이용하여 인코딩됨을 나타내기 위해 GPB 프레임의 비디오 블록들 중의 하나 이상에 대해 단일 비트 구문 요소를 인코딩한다. 참조 화상 목록들 (66, 68) 중의 어느 것이 GPB 프레임의 비디오 블록들을 인코딩하는데 이용되는지를 명시적으로 시그널링할 필요는 없는데, 동일한 참조 화상 목록들 중의 어느 것이나 단방향 예측을 위해 이용될 수도 있기 때문이다.
다른 예에서, 기존의 구문 요소의 단일 비트 모드, 즉, GPB 프레임의 비디오 블록이 단방향 예측 모드 또는 양방향 예측 모드를 이용하여 인코딩되는 지를 나타내는데 구문 요소의 제 1 비트만이 이용되는 inter _ pred _ idc가 GPB 프레임을 위해 정의될 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (44) 은 GPB 프레임의 비디오 블록들의 각각에 대한 움직임 예측 방향을 나타내기 위해 기존의 구문 요소의 제 1 비트만을 생성할 수도 있다. 그러면 비디오 인코더 (20) 는 비디오 블록이 단방향 예측을 이용하여 인코딩됨을 나타내기 위해 GPB 프레임의 비디오 블록들 중의 하나 이상에 대해 구문 요소의 제 1 비트만을 인코딩한다. 움직임 보상 유닛 (44) 은 GPB 프레임의 비디오 블록들에 대해 구문 요소의 제 2 비트를 제거할 수도 있는데, 참조 화상 목록들 중의 어느 하나가 단방향 예측을 위해 이용될 수도 있기 때문이다.
아래에 나타낸 표 1은 움직임 예측 방향을 위해 기존의 구문 요소의 단일 비트 모드, 즉, 제 1 비트만이 GPB 프레임의 비디오 블록들에 대한 단방향 예측을 나타내기 위해 인코딩되는 inter _ pred _ idc를 초기 결과들에 제공한다. 표 1은 저 지연 고 효율 구성의 HM의 버전 0.7 내의 여러 비디오 테스트 시퀀스들에 대해 GPB 프레임의 비디오 블록들에 대한 움직임 예측 방향을 나타내는 감소된 비트 구문으로 인한 비트 깊이 레이트 감소 백분율들을 나타낸다. 감소된 비트 구문 요소로 인한 평균 비트 깊이 레이트 감소는 0.88%이다.
Figure 112013018537620-pct00001
표 1. GPB 프레임의 비디오 블록들에 대한 움직임 예측 방향을 나타내는 감소된 비트 구문으로 인한 비트 깊이 레이트 감소 [%]
일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 는 참조 화상 목록으로부터 단방향 예측 모드를 이용하여 인코딩된 임의의 유형의 인터 코딩된 프레임의 비디오 블록들에 대한 움직임 예측 방향을 나타내는 구문 요소들을 나타내기 위해 감소된 비트 값을 할당할 수도 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 비디오 프레임이 B 프레임으로서 지정되는 경우, 참조 화상 목록은 단방향 예측을 위해 가장 자주 이용되는 두 개의 상이한 참조 화상 목록들 중 바람직한 하나일 수도 있다. 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 지정되는 경우, 참조 화상 목록은 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나일 수도 있다.
예를 들어, 움직임 보상 유닛 (44) 은 바람직한 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 단일 비트 이진화값 (binarization) 으로 나타내기 위해 움직임 예측 방향을 나타내는 구문 요소들에 적용된 이진화를 적응시킬 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 각각의 구문 요소를 비트 또는 이진 비트들의 시퀀스로 이진화할 수도 있다. 종래에, 움직임 예측 방향을 나타내는 구문 요소들에 대해, 0의 이진화값은 양방향 예측 모드를 나타내며, 10의 이진화값은 목록 0에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 나타내고, 11의 이진화값은 목록 1에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 나타낸다.
움직임 보상 유닛 (44) 은, 그러나, 0의 단일 비트 이진화값이 바람직한 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 나타내는 구문 요소들에 링크되도록 구문 요소들을 상이한 이진화값들과 적응적으로 링크할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (44) 은 움직임 예측 방향을 나타내는 구문 요소들의 각각의 스테이터스 (status) 가 얼마나 자주 발생하는지에 기초하여 이진화를 적응시킬 수도 있다. 바람직한 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드가 다른 예측 모드들보다 더 자주 이용되는 경우, 0의 단일 비트 이진화값을 바람직한 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드에 링크하는 것이 더 효율적이다. 예를 들어, 움직임 보상 유닛 (44) 은 0의 단일 비트 이진화값이 바람직한 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 나타내며, 10의 이진화값이 바람직하지 않은 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 나타내고, 11의 이진화값이 양방향 예측 모드를 나타내도록 이진화를 적응시킬 수도 있다.
움직임 보상 유닛 (44) 은 현재 프레임의 비디오 블록들의 각각에 대한 움직임 예측 방향을 나타내기 위해 구문 요소들을 생성할 수도 있다. 그러면 비디오 인코더 (20) 는 비디오 블록이 바람직한 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 이용하여 인코딩됨을 나타내기 위해 단일 비트 이진화를 비디오 블록들 중의 하나 이상에 대한 구문 요소들에 할당한다. 비디오 인코더 (20) 는 비디오 블록 또는 PU 레벨, CU 레벨, 비디오 슬라이스 레벨, 비디오 프레임 레벨, 또는 비디오 시퀀스 레벨 중 하나에서 움직임 예측 방향을 나타내는 구문 요소들의 적응적 이진화값을 비디오 디코더 (30) 에 시그널링할 수도 있다. 이 시그널링은 비디오 디코더 (30) 가 움직임 예측 방향을 나타내는 구문 요소들에 대해 그것의 이진화를 유사하게 적응시키는 것을 가능하게 할 수도 있다. 일부 경우들에서, 비디오 디코더 (30) 는 움직임 예측 방향들을 나타내는 구문 요소들의 각각의 스테이터스가 얼마나 자주 발생하는지에 기초하여 구문 요소들을 독립적으로 적응적 이진화할 수도 있다.
다른 예로서, 움직임 보상 유닛 (44) 은 구문 요소들이 바람직한 참조 화상 목록을 나타낼 확률을 구문 요소들이 바람직하지 않은 참조 화상 목록을 나타낼 확률보다 더 높게 되도록 바이어스 (bias) 시키는 설정 데이터 (configuration data) 를 참조할 수도 있다. 예를 들어, 설정 데이터는 움직임 예측 방향에 대한 기존의 구문 요소, 즉, inter _ pred _ idc의 제 2 비트의 확률 초기설정 (initialization) 을 바람직한 참조 화상 목록 쪽으로 바이어스시킬 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 동일한 프레임에서의 이웃 비디오 블록들에 대한 구문 값들로부터 결정된 현재 비디오 블록 기반 상황에 대해 1 또는 0인 구문 요소의 각각의 비트의 확률을 추정한다. 각각의 상황에 대해, 상태 머신은 과거 값들을 추적하고 현재 상태를 현재 비디오 블록에 대한 구문 요소의 확률의 최선의 추정치로서 제공한다. 예를 들어, 상태 값들이 0 내지 128의 범위이면, 상태 값 0은 0인 비트의 확률이 0.9999임을 의미할 수 있고, 상태 값 128은 0인 비트의 확률이 0.0001임을 의미할 수 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 확률 결정에 기초하여 할당된 값들을 이용하여 구문 요소들을 인코딩할 수도 있다. 확률이 더 높을수록 구문 요소들을 나타내는데 이용된 값들이 더 짧아지게 된다. 일부 경우들에서, 값은 소수 비트 (fractional bit), 즉, 1 미만의 비트일 수도 있다.
참조 화상 목록들 중의 하나가 단방향 예측에 대해 다른 참조 화상 목록보다 바람직한 경우, 설정 데이터는 단방향 예측 모드의 경우에서의 바람직한 참조 화상 목록을 구문 요소들이 나타내는 확률을 증가시킬 수도 있다. 예를 들어, 움직임 보상 유닛 (44) 은 바람직한 참조 화상 목록을 나타내는, 즉 0인 비트의 확률이 0.9999가 되도록 설정 데이터에 기초하여 기존의 구문 요소의 제 2 비트에 대한 상태 값을 0으로 설정할 수도 있다.
움직임 보상 유닛 (44) 은 현재 프레임의 비디오 블록들의 각각에 대해 움직임 예측 방향을 나타내는 구문 요소들을 생성할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 비디오 블록이 단방향 예측을 이용하여 인코딩됨을 나타내기 위해 단일 비트 값을 비디오 블록들 중의 하나 이상에 대한 구문 요소의 제 1 비트에 할당할 수도 있다. 그 다음 비디오 인코더 (20) 는 바람직한 참조 화상 목록이 단방향 예측 모드를 위해 이용됨을 나타내기 위해 소수 비트 값, 즉, 1 미만의 비트를 비디오 블록들 중의 하나 이상에 대한 구문 요소의 제 2 비트에 할당할 수도 있다. 구문 요소의 제 2 비트가 바람직한 참조 화상 목록임을 나타내는 확률이 더 높으면 비디오 인코더 (20) 가 소수 비트 값을 제 2 비트에 할당하는 것이 가능해진다.
위에서 설명된 움직임 예측 방향을 위해 수정된 구문 외에, 본 개시물의 기법들은 또한 GPB 프레임들이 이용되는 경우 및/또는 감소된 비트 구문이 움직임 예측 방향을 위해 이용되는 경우를 명시적으로 나타내기 위해 플래그들을 비디오 디코더 (30) 에 시그널링하는 것을 포함한다. 예를 들어, GPB 프레임이 현재 비디오 프레임에 대해 인에이블 되거나 또는 허용된다면, 비디오 인코더 (20) 는 GPB 프레임이 인에이블됨을 나타내기 위해 GPB 인에이블 플래그를 비디오 디코더 (30) 에 시그널링할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 구문의 GPB 인에이블 플래그를 비디오 프레임 레벨이나 비디오 시퀀스 레벨에서 시그널링할 수도 있다. GPB 인에이블 플래그는 GPB 프레임이 디스에이블 (disable) 됨, 완전히 인에이블됨, 또는 부분적으로 인에이블됨을 나타내기 위해 정의될 수도 있다. GPB 프레임이 디스에이블되는 경우, 원래 지정된 P 프레임들은 각각의 PU에 대한 하나의 움직임 벡터로 기존의 P 프레임들로서 인코딩된다. GPB 프레임이 완전히 인에이블되는 경우, 원래 지정된 P 프레임들은 각각의 PU에 대한 하나의 또는 두 개의 움직임 벡터들로 GPB 프레임들로서 다루어질 수도 있다. GPB 프레임이 부분적으로 인에이블되는 경우, P 프레임, B 프레임, 및 GPB 프레임 개념들은 독특한 개념들로서 다루어질 수도 있다.
GPB 프레임이 인에이블되지만, GPB 프레임들이 B 슬라이스들 및/또는 P 슬라이스들로서 인코딩될 수도 있도록 새로운 슬라이스 유형은 GPB 프레임에 대해 정의되지 않을 수도 있다. 이 경우, 비디오 인코더 (20) 는 표준 B 및/또는 P 프레임들 및 GPB 프레임들 사이를 구별하기 위해 부가적인 명시적 또는 암시적 표시를 비디오 디코더 (30) 에 전송하는 것을 필요로 할 수도 있다. 부가적인 표시는 또한 감소된 비트 구문이 움직임 예측 방향들을 나타내기 위해 이용되는 경우를 비디오 디코더 (30) 에 통지하기 위해 이용될 수도 있다.
예를 들어, 모든 GPB 프레임들은 기존의 B 프레임들의 경우에 어느 하나의 상이한 참조 화상 목록들로, 또는 GPB 프레임들의 경우에 동일한 참조 화상 목록들로, B 슬라이스들로서 인코딩될 수도 있다. GPB 프레임들을 인코딩하는 이 모드는 모든 인터 예측성 프레임들이 동일한 참조 화상 목록들로 또는 그것들 없이 B 슬라이스들로서 인코딩될 수도 있도록 GPB 프레임이 완전히 인에이블되는 경우에 바람직할 수도 있다.
일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 는 기존의 B 프레임 및 GPB 프레임 간을 구분하기 위하여 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩되는 경우를 나타내기 위해 GPB 프레임 플래그, 예컨대, gpb _ pred _ flag 또는 slice _ gpb _ flag를 비디오 디코더 (30) 에 명시적으로 시그널링할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 구문에서의 GPB 프레임 플래그를 비디오 슬라이스 레벨, 비디오 프레임 레벨, 또는 비디오 시퀀스 레벨 중의 하나에서 시그널링할 수도 있다. 그러나, 일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 는 GPB 프레임 인코딩을 명시적으로 시그널링하지 않을 수도 있다. 그런 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 는 참조 화상 목록들이 동일한 경우에 주어진 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩됨을 비디오 디코더 (30) 에 암시적으로 알릴 수도 있다.
B 슬라이스로서 코딩된 GPB 프레임에 대한 슬라이스 헤더 구문은 움직임 예측 방향에 대한 감소된 비트 구문 요소를 정의할 수도 있다. 하나의 예에서, 감소된 비트 구문 요소는 B 프레임들의 움직임 예측 방향에 대한 기존의 구문 요소, 즉, 구문 요소의 제 1 비트만이 이용되는 inter _ pred _ idc의 모드일 수도 있다. 다른 예에서, 감소된 비트 구문 요소는 아래에서 더 상세히 설명되는 새로 정의된 단일 비트 구문 요소, 예컨대, bi _ pred _ flag일 수도 있다.
비디오 블록 또는 PU 레벨에서의 구문으로부터의 발췌부분이 B 슬라이스로서 코딩된 GPB 프레임의 움직임 예측 방향에 대한 감소된 비트 구문 요소의 하나의 예를 정의하기 위한 수정과 함께 아래의 표 2에 제시된다.
Figure 112013018537620-pct00002
prediction_unit 구문은 비디오 프레임 내에서 원래 (originating) 화소 또는 부화소 좌표들 (x0, y0) 에 위치되고 currPredUnitSize에 의해 주어진 특정 사이즈를 갖는 주어진 PU에 대해 정의된다. 표 2에서의 C 열은 현재 비디오 블록의 어떤 데이터 파티션에 구문 요소가 포함되는지를 정의하는 각각의 구문 요소에 대한 카테고리를 나타낸다. 표 2에서의 서술자 열은 비디오 디코더 (30) 에서의 구문 요소의 적절한 파싱을 인에이블하기 위해 구문 요소에 대해 이용되는 코딩의 유형을 나타낸다. 예를 들어, 서술자 "ue(v)"는 지수 골룸 코딩 (exponential-Golomb coding) 을 나타낸다. 표 2의 구문 발췌부분에 도시된 바와 같이, 현재 비디오 블록 또는 PU를 포함하는 비디오 프레임이 B 슬라이스로서 간주되지만 GPB 프레임으로서는 간주되지 않는다면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 기존의 2-비트 구문 요소 inter _ pred _ idc [i]를 생성하여, 기존의 B 프레임의 비디오 블록의 파티션 i 에 대한 움직임 예측 방향을 시그널링한다. 그러나, 비디오 프레임이 B 슬라이스로서 간주되고 GPB 프레임이면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 GPB 프레임의 비디오 블록의 파티션 i에 대한 움직임 예측 방향을 시그널링하기 위해 기존의 구문 요소 inter_pred_idc[i]의 제 1 비트만을 생성한다. 예측 유닛 구문 표에서 이용되는 GPB 플래그 변수 isGPBSliceFlag는, 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩됨을 나타내기 위해 비디오 인코더 (20) 가 GPB 프레임 플래그를 상위 레벨에서 명시적으로 시그널링하는 경우에, 또는 참조 화상 목록들이 동일하다고 결정되는 경우에, 참 (true) 이라고 결정될 수도 있다.
다른 예에서, 모든 GPB 프레임들은 GPB 프레임들의 경우에서의 양방향 예측의 선택으로 P 슬라이스들로서 코딩될 수도 있다. GPB 프레임들을 인코딩하는 이 모드는 인터 예측 프레임들이 양방향 예측으로 또는 그것 없이 B 슬라이스들 또는 P 슬라이스들로서 인코딩될 수도 있도록 GPB 프레임이 부분적으로 인에이블되는 경우에 바람직할 수도 있다. 일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 는 기존의 P 프레임 및 GPB 프레임 간을 구분하기 위하여 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩되는 경우를 나타내기 위해, GPB 프레임 플래그, 예컨대, gpb _ pred _ flag 또는 slice_gpb_flag를 비디오 디코더, 이를테면 비디오 디코더 (30) 에 명시적으로 시그널링할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 구문에서의 GPB 프레임 플래그를 비디오 슬라이스 레벨, 비디오 프레임 레벨, 또는 비디오 시퀀스 레벨 중의 하나에서 시그널링할 수도 있다.
P 슬라이스로서 코딩된 GPB 프레임에 대한 슬라이스 헤더 구문은 움직임 예측 방향에 대한 감소된 비트 구문 요소를 정의할 수도 있다. 하나의 예에서, 감소된 비트 구문 요소는 새로 정의된 단일 비트 구문 요소, 예컨대, bi _ pred _ flag일 수도 있다. 단일 비트 구문 요소는 비디오 블록이 단방향 예측 또는 양방향 예측을 이용하여 인코딩되는 지의 여부를 나타내기 위해 정의될 수도 있다. 단일 비트 구문 요소는 B 프레임들의 움직임 예측 방향들에 대해 기존의 2-비트 구문 요소와의 혼동을 피하기 위해 다른 이름을 가질 수도 있다. 예를 들어, 단일 비트 구문 요소는 "inter _ pred _ idc" 대신 "bi _ pred _ flag"로 명명될 수도 있다. 다른 예에서, 감소된 비트 구문 요소는 B 프레임들의 움직임 예측 방향들에 대한 기존의 구문 요소, 즉, 구문 요소의 제 1 비트만이 이용되는 inter _ pred _ idc의 모드일 수도 있다.
비디오 블록 또는 PU 레벨에서의 구문으로부터의 발췌부분이 P 슬라이스로서 코딩된 GPB 프레임의 움직임 예측 방향에 대한 감소된 비트 구문 요소의 하나의 예를 정의하기 위한 수정과 함께 아래의 표 3에 제시된다.
Figure 112013018537620-pct00003
prediction_unit 구문은 원래 화소 또는 부화소 좌표들 (x0, y0) 에서의 비디오 프레임 내에 위치되고 currPredUnitSize에 의해 주어진 특정 사이즈를 갖는 주어진 PU에 대해 정의된다. 표 3에서의 C 열은 현재 비디오 블록의 어떤 데이터 파티션에 구문 요소가 포함되는지를 정의하는 각각의 구문 요소에 대한 카테고리를 나타낸다. 표 3에서의 서술자 열은 비디오 디코더 (30) 에서의 구문 요소의 적절한 파싱을 인에이블하기 위해 구문 요소에 대해 이용되는 코딩의 유형을 나타낸다. 예를 들어, 서술자 "ue(v)"는 지수 골룸 코딩을 나타낸다. 표 3의 구문 발췌부분에 도시된 바와 같이, 현재 비디오 블록 또는 PU를 포함하는 비디오 프레임이 B 슬라이스로서 간주되면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 기존의 2-비트 구문 요소 inter_pred_idc[i]를 생성하여, 기존의 B 프레임의 비디오 블록의 파티션 i에 대한 움직임 예측 방향을 시그널링한다. 그러나, 비디오 프레임이 P 슬라이스로서 간주되고 GPB 프레임이면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 GPB 프레임의 비디오 블록의 파티션 i에 대한 움직임 예측 방향을 시그널링하기 위해 단일 비트 구문 요소 bi_pred_flag[i]를 생성한다. 구문에서 이용되는 GPB 플래그 slice _ gpb _ flag는, 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩됨을 나타내기 위해 비디오 인코더 (20) 가 GPB 프레임 플래그를 상위 레벨에서 명시적으로 시그널링하는 경우에 참이라고 결정될 수도 있다.
일부 경우들에서, GPB 프레임이 인에이블되는 경우, 새로운 슬라이스 유형이 GPB 프레임들을 위해 정의될 수도 있다. 이 경우, 부가적인 명시적 또는 암시적 시그널링은 현재 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩되는 것을 나타내는데 필요하지 않다. GPB 슬라이스로서 코딩된 GPB 프레임에 대한 슬라이스 헤더 구문은 움직임 예측 방향들에 대한 감소된 비트 구문 요소를 정의할 수도 있다. 하나의 예에서, 감소된 비트 구문 요소는 새로 정의된 단일 비트 구문 요소, 예컨대, 위에서 설명된 bi _ pred _ flag일 수도 있다. 다른 예에서, 감소된 비트 구문 요소는 B 프레임들의 움직임 예측 방향들에 대한 기존의 구문 요소, 즉, 구문 요소의 제 1 비트만이 이용되는 inter _ pred _ idc의 모드일 수도 있다.
비디오 블록 또는 PU 레벨에서의 구문으로부터의 발췌부분이 GPB 슬라이스로서 코딩된 GPB 프레임의 움직임 예측 방향에 대한 감소된 비트 구문 요소의 하나의 예를 정의하기 위한 수정과 함께 아래의 표 4에 제시된다.
Figure 112013018537620-pct00004
prediction_unit 구문은 비디오 프레임 내에서 원래 화소 또는 부화소 좌표들 (x0, y0) 에 위치되고 currPredUnitSize에 의해 주어진 특정 사이즈를 갖는 주어진 PU에 대해 정의된다. 표 4에서의 C 열은 현재 비디오 블록의 어떤 데이터 파티션에 구문 요소가 포함되는지를 정의하는 각각의 구문 요소에 대한 카테고리를 나타낸다. 표 4에서의 서술자 열은 비디오 디코더 (30) 에서의 구문 요소의 적절한 파싱을 인에이블하기 위해 구문 요소에 대해 이용되는 코딩의 유형을 나타낸다. 예를 들어, 서술자 "ue(v)"는 지수 골룸 코딩을 나타낸다. 이 구문 발췌부분에 도시된 바와 같이, 현재 비디오 블록 또는 PU를 포함하는 비디오 프레임이 B 슬라이스로서 간주되면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 기존의 2-비트 구문 요소 inter_pred_idc[i]를 생성하여, 기존의 B 프레임의 비디오 블록의 파티션 i에 대한 움직임 예측 방향을 시그널링한다. 그러나, 비디오 프레임이 GPB 슬라이스로서 간주되면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 GPB 프레임의 비디오 블록의 파티션 i에 대한 움직임 예측 방향을 시그널링하기 위해 단일 비트 구문 요소 bi_pred_flag[i]를 생성한다.
양방향 예측의 경우에서 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 코딩하는 비용을 절감하기 위한 기법들이 이제 설명될 것이다. 위에서 설명된 바와 같이, 움직임 추정 유닛 (42) 은 GPB 프레임의 현재 비디오 블록에 대해 목록 0 (66) 으로부터의 제 1 움직임 벡터 및 목록 1 (68) 로부터의 제 2 움직임 벡터를 계산하기 위해 양방향 예측을 이용할 수도 있다. 그러면 움직임 보상 유닛 (44) 은 현재 비디오 블록에 대한 움직임 벡터들을 나타내도록 정의된 구문 요소들을 생성할 수도 있다. 움직임 벡터들에 대한 기존의 구문 요소들은 움직임 벡터 및 움직임 예측변수 사이의 차이를 나타내도록 정의된 제 1 구문 요소, 즉, mvd, 및 움직임 예측변수가 생성되는 참조 화상의 참조 화상 목록에서의 인덱스를 나타내도록 정의된 제 2 구문 요소, 즉, ref _ idx를 포함한다.
현재 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩되는 경우, 비디오 인코더 (20) 는 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 을 저장한다. 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 이 동일한 참조 화상들을 포함하므로, 움직임 추정 유닛 (42) 은 동일한 참조 화상이나 실질적으로 유사한 참조 화상들로부터 제 1 및 제 2 움직임 벡터들을 계산할 수도 있다. GPB 프레임의 비디오 블록에 대한 제 1 및 제 2 움직임 벡터들은, 그러므로, 고도로 상관된다. 고도로 상관된 움직임 벡터들의 각각에 대해 독립적으로 구문 요소들을 생성하는 것은 중복적일 수도 있고 두 개의 움직임 벡터들을 공동으로 인코딩하는 것이 더 효율적일 수도 있다.
본 개시물의 기법들에 따르면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 제 2 움직임 벡터를 나타내기 위해 기존에 이용된 구문 요소들을 감소시키거나 또는 제거함으로써 움직임 벡터들을 시그널링하는데 이용된 비트들을 감소시킬 수도 있다. 그러면 비디오 인코더 (20) 는 제 1 및 제 2 움직임 벡터들을 공동으로 인코딩한다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 움직임 예측변수를 기준으로 제 1 움직임 벡터를 기존의 방식으로 인코딩한 다음, 제 1 움직임 벡터를 기준으로 제 2 움직임 벡터를 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 공동으로 인코딩된 움직임 벡터들을 GPB 프레임의 각각의 비디오 블록에 대한 다른 예측 구문과 함께 비디오 블록 또는 PU 레벨에서 비디오 디코더 (30) 에 시그널링한다.
움직임 보상 유닛 (44) 은 움직임 추정 유닛 (42) 으로부터 GPB 프레임의 현재 비디오 블록에 대한 제 1 및 제 2 움직임 벡터들을 수신한다. 그러면 움직임 보상 유닛 (44) 은 제 1 움직임 벡터에 대한 제 1 움직임 예측변수를 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터로부터 생성한다. 예를 들어, 현재 비디오 블록에 대한 제 1 움직임 벡터는 참조 화상에서의 예측 블록을 목록 0 (66) 에서 가리킬 수도 있다. 제 1 움직임 예측변수는, 그러므로, 목록 0 (66) 에서 동일한 참조 화상에서의 다른 블록을 가리키는 GPB 프레임에서의 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터로부터 생성될 수도 있다.
움직임 보상 유닛 (44) 은 이웃 비디오 블록으로부터 제 2 움직임 벡터에 대한 제 2 움직임 예측변수를 생성하지 않는 대신, 제 1 움직임 벡터를 제 2 움직임 예측변수로서 이용할 수도 있다. 그러면 비디오 인코더 (20) 는 제 1 움직임 벡터를 기준으로 비디오 블록에 대한 제 2 움직임 벡터를 인코딩한다. 이런 식으로, 제 2 움직임 벡터는 제 1 움직임 벡터 및 제 2 움직임 벡터 사이의 차이로서 인코딩될 수도 있다. 일부 예들에서, 움직임 보상 유닛 (44) 은 제 2 움직임 벡터를 위해 임의의 구문 요소들을 생성하지 않을 수도 있다. 다른 예들에서, 움직임 보상 유닛 (44) 은 제 2 움직임 벡터 및 제 1 움직임 벡터 사이의 차이를 나타내도록 정의된 제 1 구문 요소만을 생성할 수도 있다.
일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 는 움직임 벡터들이 동일한 참조 화상 또는 실질적으로 유사한 참조 화상들을 가리키는 경우에 제 1 및 제 2 움직임 벡터들만을 공동으로 인코딩할 수도 있다. 제 1 및 제 2 움직임 벡터들이 동일한 참조 화상을 가리키지 않는 경우, 제 1 움직임 벡터는 제 1 움직임 벡터를 제 2 움직임 예측변수로서 이용하기 전에 제 1 움직임 벡터 및 제 2 움직임 벡터 사이의 시간적 거리에 따라 스케일링될 수도 있다.
일부 예들에서, 현재 블록의 움직임 벡터들에 대한 움직임 예측변수들은 이웃 블록들의 다수의 움직임 벡터들로부터 생성될 수도 있다. 이 경우, 움직임 보상 유닛 (44) 은 현재 비디오 블록의 제 1 움직임 벡터에 대한 제 1 움직임 예측변수를 이웃 비디오 블록들의 복수의 후보 움직임 벡터들로부터 생성할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (44) 은 또한 제 1 움직임 벡터를 포함하는 복수의 후보 움직임 벡터들로부터 현재 비디오 블록의 제 2 움직임 벡터에 대한 제 2 움직임 예측변수를 생성할 수도 있다. 이 경우, 제 2 움직임 벡터는 여전히 제 1 움직임 벡터를 기준으로 인코딩될 수도 있지만, 제 1 움직임 벡터에만 전적으로 기초하지 않을 수도 있다.
주어진 참조 화상 목록으로부터의 움직임 벡터에 대한 움직임 예측변수는 동일한 참조 화상 목록에서의 동일한 프레임으로부터 계산된 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터로부터 통상 생성된다. 그러나, 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들이 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하도록 현재 프레임이 GPB 프레임인 경우, 움직임 예측변수는 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터와는 다른 목록으로부터 생성될 수도 있다. 예를 들어, 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터가 목록 0 (66) 에서의 참조 화상을 가리킨다면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 현재 비디오 블록의 움직임 벡터에 대한 제 1 움직임 예측변수를 목록 0 (66) 이나 목록 1 (68) 에서의 참조 화상으로부터 생성할 수도 있다.
일부 경우들에서, 제 1 움직임 예측변수를 생성하는데 이용된 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터는 동일한 참조 화상 목록, 예컨대, 목록 0 (66) 에서, 현재 비디오 블록의 제 1 움직임 벡터로서 이용가능하지 않을 수도 있다. 본 개시물의 기법들에 따르면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터가 목록 0 (66) 에서 이용가능하지 않은 경우에 목록 1 (68) 로부터 제 1 움직임 예측변수를 계산할 수도 있다. 이는 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터가 목록 1 (68) 로부터 원래 계산되었지만 그 후 목록 0 (66) 에 저장되지 않았다면 일어날 수도 있다. 부가적인 해법으로서, 움직임 추정 유닛 (42) 은 양쪽 참조 화상 목록에서의 각각의 참조 화상 목록으로부터 계산된 움직임 벡터들을 저장할 수도 있다. 예를 들어, 움직임 추정 유닛 (42) 이 GPB 프레임에서의 이웃 비디오 블록에 대해 목록 0 (66) 으로부터 움직임 벡터를 계산하는 경우, 움직임 추정 유닛 (42) 은 움직임 벡터를 양쪽의 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 에 저장할 수도 있다. 이런 식으로, 움직임 보상 유닛 (44) 은 어느 한쪽의 참조 화상 목록 (66, 68) 에서 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터로부터 움직임 예측변수를 항상 생성할 수도 있다.
움직임 보상 유닛 (44) 이 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 움직임 벡터들에 기초하여 생성하고 현재 비디오 블록에 대한 예측 정보를 나타내는 구문 요소들을 생성한 후, 비디오 인코더 (20) 는 현재 비디오 블록으로부터 예측 블록을 감산함으로써 잔차 비디오 블록을 형성한다. 변환 유닛 (52) 은 하나 이상의 변환 단위들 (TU들) 을 잔차 블록으로부터 형성할 수도 있다. 변환 유닛 (52) 은 변환, 이를테면 이산 코사인 변환 (DCT) 또는 개념적으로 유사한 변환을 TU에 적용하여, 잔차 변환 계수들을 포함하는 비디오 블록을 생성한다. 변환은 잔차 블록을 화소 도메인으로부터 변환 도메인, 이를테면 주파수 도메인으로 변환할 수도 있다.
변환 유닛 (52) 은 결과적인 변환 계수들을 양자화 유닛 (54) 에 전송할 수도 있다. 양자화 유닛 (54) 은 잔차 변환 계수들을 양자화하여 비트 레이트를 더욱 감소시킨다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부에 연관된 비트 깊이를 감소시킬 수도 있다. 양자화 정도는 양자화 매개변수 (parameter) 를 조정함으로써 변경될 수도 있다. 일부 예들에서, 양자화 유닛 (54) 은 그 후 양자화된 변환 계수들을 포함하는 매트릭스의 스캔을 수행할 수도 있다. 대안으로, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 스캔을 수행할 수도 있다.
양자화를 뒤따라, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 코딩한다. 예를 들어, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 콘텐츠 적응 가변 길이 코딩 (CAVLC), 상황 적응 이진 산술 코딩 (CABAC), 또는 다른 엔트로피 인코딩 기법을 수행할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 의한 엔트로피 인코딩에 뒤따라, 인코딩된 비트스트림은 비디오 디코더, 이를테면 비디오 디코더 (30) 에 송신되거나, 또는 나중의 송신 또는 취출을 위해 보관 (archive) 될 수도 있다.
엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 또한 코딩 중인 현재 비디오 블록에 대한 움직임 벡터들 및 다른 예측 구문 요소들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 예를 들어, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 인코딩된 비트스트림으로의 전송을 위해 움직임 보상 유닛 (44) 에 의해 생성된 적절한 구문 요소들을 포함하는 헤더 정보를 구성할 수도 있다. PU 또는 비디오 블록 레벨에서, 구문 요소들은 움직임 벡터들 및 움직임 예측 방향을 포함할 수도 있다. 더 높은 레벨들에서, 구문 요소들은 GPB 프레임이 주어진 비디오 프레임에 대해 인에이블되는 지의 여부를 나타내는 GPB 인에이블드 (enabled) 플래그, 및 주어진 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩되는 지의 여부를 나타내는 GPB 인코디드 (encoded) 플래그를 포함할 수도 있다. 비디오 디코더는 이들 구문 요소들을 이용하여 예측 블록들을 취출하고 비디오 인코더 (20) 에 의해 인코딩된 원래의 비디오 블록들을 복원할 수도 있다.
구문 요소들을 엔트로피 인코딩하기 위해, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 상황 모델에 기초하여 구문 요소들을 하나 이상의 이진수 비트들로 이진화할 수도 있다. 이 예에서, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 바람직한 참조 화상에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 나타내는 구문 요소들에 단일 비트 이진화를 링크시키기 위해 움직임 보상 유닛 (44) 에 의해 적응된 이진화를 적용할 수도 있다. 더구나, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 바람직한 참조 목록 쪽으로 바이어스된 비트의 확률 초기설정에 기초하여 구문 요소들의 비트를 소수 비트 값으로서 인코딩할 수도 있다.
역 양자화 유닛 (58) 과 역 변환 유닛 (60) 은 역 양자화 및 역 변환을 각각 적용하여, 참조 블록으로서 나중에 사용하기 위해 화소 도메인에서 잔차 블록을 복원한다. 움직임 보상 유닛 (44) 은 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 내의 참조 화상들 중 하나의 예측 블록에 잔차 블록을 가산함으로써 참조 블록을 계산할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (44) 은 또한 하나 이상의 보간 필터들을 복원된 잔차 블록에 적용하여 움직임 추정에서 사용하기 위한 부 정수 화소 값들을 계산할 수도 있다. 합산기 (62) 는 복원된 잔차 블록을 움직임 보상 유닛 (44) 에 의해 생성된 움직임 보상된 예측 블록에 가산하여, 참조 화상 메모리 (64) 에 저장하기 위한 참조 블록을 생성한다. 참조 블록은 움직임 추정 유닛 (42) 및 움직임 보상 유닛 (44) 에 의해 후속 비디오 프레임에서의 블록을 인터 예측하기 위한 참조 블록으로서 사용될 수도 있다.
도 4는 비디오 프레임의 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 효율적으로 코딩하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 디코더 (30) 의 일 예를 도시하는 블록도이다. 도 4의 예에서, 비디오 디코더 (30) 는 엔트로피 디코딩 유닛 (80), 예측 유닛 (81), 역 양자화 유닛 (86), 역 변환 유닛 (88), 합산기 (90), 및 참조 화상 메모리 (92) 를 구비한다. 예측 유닛 (81) 은 움직임 보상 유닛 (82) 과 인트라 예측 유닛 (84) 을 구비한다. 비디오 디코더 (30) 는, 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) (도 3) 에 대해 설명된 인코딩 패스 (pass) 에 일반적으로 역인 디코딩 패스를 수행할 수도 있다.
디코딩 프로세스 동안, 비디오 디코더 (30) 는 인코딩된 비디오 프레임과 비디오 인코더, 이를테면 비디오 인코더 (20) 로부터의 코딩 정보를 나타내는 구문 요소들을 포함하는 인코딩된 비디오 비트스트림을 수신한다. 비디오 디코더 (30) 의 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 은 그 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 양자화된 계수들, 움직임 벡터들, 및 다른 예측 구문을 생성한다. 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 은 움직임 벡터들 및 다른 예측 구문을 예측 유닛 (81) 에 포워딩 (forwarding) 한다. 비디오 디코더 (30) 는 비디오 블록 또는 PU 레벨, 비디오 슬라이스 레벨, 비디오 프레임 레벨 및/또는 비디오 시퀀스 레벨에서 구문 요소들을 수신할 수도 있다.
예측 유닛 (81) 의 인트라 예측 유닛 (84) 은 현재 비디오 프레임의 비디오 블록을 위한 예측 데이터를 현재 프레임의 이전에 디코딩된 블록들로부터 시그널링된 인트라 예측 모드 및 데이터에 기초하여 생성할 수도 있다. 예측 유닛 (81) 의 움직임 보상 유닛 (82) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 으로부터 수신된 움직임 벡터들 및 예측 구문에 기초하여 예측 블록들을 생성한다. 예측 블록들은 참조 화상 메모리 (92) 에 저장된 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 제 1 참조 화상 목록 (목록 0) (94) 및/또는 제 2 참조 화상 목록 (목록 1) (96) 중 하나 이상으로부터 생성될 수도 있다.
움직임 보상 유닛 (82) 은 또한 보간 필터들에 기초하여 보간을 수행할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 블록의 인코딩 동안 비디오 인코더 (20) 에 의해 사용된 것들과 같은 보간 필터들을 사용하여 참조 블록의 부 정수 화소들에 대한 보간된 값들을 계산할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 인코더 (20) 에 의해 사용된 보간 필터들을 수신된 구문 요소들로부터 결정하고 그 보간 필터들을 사용하여 예측 블록들을 생성할 수도 있다.
움직임 보상 유닛 (82) 은 움직임 벡터들 및 예측 구문을 파싱함으로써 현재 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 예측 정보를 이용하여 디코딩 중인 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 수신된 구문 요소들의 일부를 이용하여, 현재 프레임을 인코딩하는데 이용된 CU들의 사이즈들, 그 프레임의 각각의 CU가 분할되는 방법을 서술하는 분할 정보, 각각의 분할물이 인코딩되는 방법 (예컨대, 인트라 또는 인터 예측) 을 나타내는 모드들, 인터 예측 슬라이스 유형 (예컨대, B 슬라이스, P 슬라이스, 또는 GPB 슬라이스), 그 프레임에 대한 하나 이상의 참조 화상 목록들, 그 프레임의 각각의 인터 인코딩된 PU 또는 CU에 대한 움직임 벡터들, 그 프레임의 각각의 인터 인코딩된 PU 또는 CU에 대한 움직임 예측 방향, 및 현재 비디오 프레임을 디코딩하기 위한 다른 정보를 결정한다.
움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 프레임 레벨 또는 비디오 시퀀스 레벨에서 구문을 파싱하여 GPB 프레임이 현재 비디오 프레임에 대해 인에이블되는지 또는 허용되는지를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 프레임 레벨 또는 비디오 시퀀스 레벨 중 어느 하나에서 구문으로 수신된 GPB 인에이블 플래그에 기초하여 GPB 프레임이 인에이블됨을 결정할 수도 있다. 도 3에 관하여 더 상세히 설명된 GPB 인에이블 플래그는, GPB 프레임이 디스에이블됨, 완전히 인에이블됨, 또는 부분적으로 인에이블됨을 나타내기 위해 정의될 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 또한 비디오 슬라이스 레벨 또는 비디오 프레임 레벨에서 구문을 파싱하여 현재 비디오 프레임에 대한 참조 화상 목록 정보를 결정할 수도 있다. 그러면 비디오 디코더 (30) 는 구문에 의해 나타낸 바와 같은, 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 목록 0 (94) 및 목록 1 (96) 을 저장한다. 현재 비디오 프레임이 GPB 프레임인 경우, 목록 0 (94) 및 목록 1 (96) 은 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함한다. 더 구체적으로는, 목록 0 (94) 및 목록 1 (96) 의 각각에 포함된 다수의 화상들은 동일하고, 목록 0 (94) 에서의 각각의 인덱스 엔트리에 의해 나타내어진 화상은 목록 1 (96) 에서의 동일한 인덱스 엔트리에 의해 나타내어진 화상과 동일하다.
본 개시물의 기법들에 따라서, 비디오 디코더 (30) 는 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 코딩하는 비용을 절감할 수도 있다. 예를 들어, 단방향 예측 모드의 경우에, 비디오 디코더 (30) 는 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드 및 2 미만의 비트들을 이용하는 양방향 예측 모드 중 하나를 이용하여 비디오 블록들이 코딩됨을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 디코딩할 수도 있다. 참조 화상 목록은 두 개의 상이한 참조 화상 목록들 중의 바람직한 하나일 수도 있거나 또는, GPB 프레임이 인에이블되는 경우, 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나일 수도 있다. 다른 예로서, 양방향 예측 모드의 경우에, 비디오 디코더 (30) 는 GPB 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들의 각각에 대해 두 개의 움직임 벡터들을 공동으로 디코딩할 수도 있고, 두 개의 동일한 참조 화상 목록들로부터 계산된 두 개의 움직임 벡터들로 비디오 블록들의 각각을 디코딩할 수도 있다. 두 개의 움직임 벡터들은 동일한 참조 화상 또는 유사한 참조 화상들로부터 계산될 수도 있다.
단방향 예측의 경우에서 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 코딩하는 비용을 절감하기 위한 기법들이 먼저 설명될 것이다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 현재 비디오 블록에 대해 움직임 예측 방향에 대한 하나 이상의 구문 요소들을 파싱할 수도 있다. B 프레임에서의 비디오 블록의 움직임 예측 방향에 대한 기존의 구문 요소 inter _ pred _ idc는 단방향 예측 모드 또는 양방향 예측 모드가 블록을 인코딩하는데 이용되는지의 여부를 나타내는 제 1 비트, 및 단방향 예측을 위해 이용된 참조 화상 목록을 나타내는 제 2 비트를 포함한다. 동일한 참조 화상 목록들의 경우에, 참조 화상 목록들 중의 어느 하나가 단방향 예측 모드에 대해 교환적일 수도 있으면 기존의 구문 요소의 제 2 비트는 중복될 수도 있다.
본 개시물의 기법들에 따르면, 움직임 보상 유닛 (82) 은 현재 비디오 블록이 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대해 단방향 예측을 이용하여 인코딩됨을 나타내는 움직임 예측 방향을 나타내는 구문 요소들의 감소된 비트 코딩물을 파싱할 수도 있다. 현재 프레임이 GPB 프레임이라고 결정되어서, 목록 0 (94) 및 목록 1 (96) 이 동일한 경우, 움직임 보상 유닛 (82) 은 단방향 예측 모드에 대해 교환적으로 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나를 이용할 수도 있다.
움직임 보상 유닛 (82) 은 도 3에 관해 설명된 명시적으로 시그널링된 GPB 프레임 플래그에 기초하여 현재 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩되는지의 여부를 결정할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 슬라이스 레벨이나, 비디오 프레임 레벨이나, 또는 비디오 시퀀스 레벨에서 GPB 프레임 플래그를 수신할 수도 있다. GPB 프레임 플래그는 비디오 블록들의 움직임 예측 방향들이 단일 비트 구문으로 인코딩되도록 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩됨을 비디오 디코더 (30) 에 명시적으로 알리는데 이용될 수도 있다. 명시적 시그널링은 비디오 시퀀스 디코딩이 시작하는 동안인 경우에 무관하게 단일 비트 구문 요소를 제대로 파싱하여 움직임 예측 방향을 결정하기 위해 비디오 디코더 (30) 를 인에이블시킬 수도 있다. GPB 프레임 플래그에 기초하여, 비디오 디코더 (30) 는 프레임이 GPB 프레임이고 움직임 예측 방향들에 대한 단일 비트 구문을 파싱하기 위해 예상되는 경우를 항상 알게 될 수도 있다.
다른 경우들에서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 목록 0 (94) 및 목록 1 (96) 을 비교하고 목록 0 (94) 및 목록 1 (96) 이 동일한 참조 화상들을 포함하는 경우에 현재 프레임이 GPB 프레임이라고 결정할 수도 있다. 그러나, 두 개의 참조 화상 목록들은, 디코딩 동안 임의의 참조 화상들이 추가되거나 또는 업데이트되기 전에 비디오 시퀀스의 시작부분에서는 비디오 디코더 (30) 에 대해 동일하게만 보일 것이다. 암시적 시그널링은, 그러므로, 비디오 디코더 (30) 가 비디오 시퀀스의 시작부분에서 디코딩을 시작한다면, 단일 비트 구문 요소의 올바른 파싱만 가능하게 할 수도 있다. 그렇지 않으면, 비디오 디코더 (30) 는 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩됨을 알아차리지 못할 것이고 움직임 예측 방향들에 대해 단일 비트 구문을 파싱하는 것을 예상하지 못할 것이다.
GPB 프레임 인코딩의 명시적 또는 암시적 통지는 GPB 프레임이 B 슬라이스 또는 P 슬라이스로서 인코딩되는 경우에 필요할 수도 있다. 다른 경우들에서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 GPB 프레임 인코딩의 임의의 부가적인 명시적 또는 암시적 통지를 불필요하게 만드는, GPB 프레임을 위해 정의된 새로운 슬라이스 유형에 기초하여 현재 프레임이 GPB 프레임이라고 결정할 수도 있다.
하나의 예에서, GPB 프레임의 비디오 블록이 단방향 예측 또는 양방향 예측을 이용하여 인코딩되는지를 나타내도록 정의된 단일 비트 구문 요소, 예컨대, bi_pred_flag를 포함하는 별도의 구문이 GPB 프레임에 대해 정의될 수도 있다. 단일 비트 구문 요소의 도입은 기존의 구문 요소, 즉, 위에서 설명된 inter_pred_idc와의 혼동을 피할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 GPB 프레임의 현재 비디오 블록이 단방향 예측을 이용하여 코딩됨을 나타내는 단일 비트 구문 요소를 파싱할 수도 있다. 동일한 참조 화상 목록들 (94, 96) 중의 어느 하나가 단방향 예측 모드를 위해 이용될 수도 있으므로, 움직임 보상 유닛 (82) 은 참조 화상 목록들 중의 어느 하나를 단방향 예측을 위해 이용한다.
다른 예에서, 기존의 구문 요소의 단일 비트 모드, 즉, GPB 프레임의 비디오 블록이 단방향 예측 모드 또는 양방향 예측 모드를 이용하여 인코딩되는지를 나타내는데 구문 요소의 제 1 비트만이 이용되는 inter _ pred _ idc가 GPB 프레임을 위해 정의될 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 블록이 단방향 예측을 이용하여 인코딩됨을 나타내는 구문 요소의 제 1 비트에 대해서만 구문 요소를 파싱할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 참조 화상 목록들 중의 어느 하나를 단방향 예측을 위해 이용한다.
일부 경우들에서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측을 이용하여 인코딩된 임의의 유형의 인터 코딩된 프레임의 비디오 블록들에 대해 움직임 예측 방향을 나타내는 구문 요소들에 할당된 감소된 비트 값을 디코딩할 수도 있다. 비디오 프레임이 B 프레임으로서 지정되는 경우, 참조 화상 목록은 단방향 예측을 위해 가장 자주 이용되는 참조 화상 목록들 중의 바람직한 하나일 수도 있다. 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 지정되는 경우, 참조 화상 목록은 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나일 수도 있다.
일 예로, 움직임 보상 유닛 (82) 은 구문에서의 움직임 예측 방향을 나타내는 구문 요소들의 적응적 이진화값을 비디오 인코더 (20) 로부터 수신할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 블록 또는 PU 레벨, CU 레벨, 비디오 슬라이스 레벨, 비디오 프레임 레벨, 또는 비디오 시퀀스 레벨 중 하나에서 적응적 이진화값을 수신할 수도 있다.
수신된 적응적 이진화값에 따라, 움직임 보상 유닛 (82) 은 단일 비트 이진화값이 바람직한 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드에 링크되도록 움직임 예측 방향들을 나타내는 구문 요소들의 각각의 스테이터스를 상이한 이진화값들과 적응적으로 링크시킬 수도 있다. 예를 들어, 움직임 보상 유닛 (82) 은 0의 단일 비트 이진화값이 바람직한 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 나타내며, 10의 이진화값이 바람직하지 않은 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 나타내고, 11의 이진화값이 양방향 예측 모드를 나타내도록 이진화를 적응시킬 수도 있다. 일부 경우들에서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 움직임 예측 방향들을 나타내는 구문 요소들의 각각의 스테이터스가 얼마나 자주 발생하는지에 기초하여 독립적으로 움직임 예측 방향에 대한 구문 요소들을 적응적 이진화할 수도 있다. 적응적 이진화에 기초하여, 움직임 보상 유닛 (82) 은 현재 비디오 블록이 바람직한 참조 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 이용하여 인코딩됨을 나타내도록 정의된 구문 요소들에 대해 단일 비트 이진화값을 디코딩할 수도 있다.
다른 예로서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 현재 비디오 블록의 움직임 예측 방향에 대해 기존의 구문 요소, 즉, inter _ pred _ idc를 나타내기 위해 할당된 값을 수신할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 현재 비디오 블록이 단방향 예측 모드를 이용하여 인코딩됨을 나타내도록 정의된 구문 요소의 제 1 비트에 할당된 단일 비트 값을 디코딩할 수도 있다. 그 다음 움직임 보상 유닛 (82) 은 바람직한 참조 화상 목록이 단방향 예측 모드를 위해 이용됨을 나타내도록 정의된 구문 요소의 제 2 비트에 할당된 소수 비트 값을 디코딩할 수도 있다. 제 2 비트를 나타내는데 이용된 소수 비트 값은 설정 데이터에 따라 바람직한 참조 화상 목록 쪽으로 바이어스된 제 2 비트의 확률 초기설정에 기초할 수도 있다. 확률이 더 높을수록 구문 요소들을 나타내는데 이용된 값들은 길이가 더 짧아지게 된다. 제 2 비트가 바람직한 참조 화상 목록을 나타내는 높은 확률은 제 2 비트가 소수 비트 값, 즉, 1 미만의 비트에 의해 나타내어지는 것을 가능하게 한다.
양방향 예측의 경우에서 비디오 블록들에 대한 예측 정보를 코딩하는 비용을 절감하기 위한 기법들이 이제 설명될 것이다. 비디오 디코더 (30) 는 비디오 인코더 (20) 로부터 수신된 구문으로부터 현재 비디오 프레임에 대한 움직임 벡터들을 디코딩한다. 움직임 벡터들에 대한 기존의 구문 요소들은 움직임 벡터 및 움직임 예측변수 사이의 차이를 나타내도록 정의된 제 1 구문 요소, 즉, mvd, 및 움직임 예측변수가 생성되는 참조 화상의 참조 화상 목록에서의 인덱스를 나타내도록 정의된 제 2 구문 요소, 즉, ref _ idx를 포함한다. 현재 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 지정되어서, 목록 0 (94) 및 목록 1 (96) 이 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 경우, 제 1 및 제 2 움직임 벡터들은 동일한 참조 화상이나 실질적으로 유사한 참조 화상들을 가리킨다. GPB 프레임의 비디오 블록에 대한 제 1 및 제 2 움직임 벡터들은, 그러므로, 고도로 상관되고, 공동으로 인코딩될 수도 있다.
본 개시물의 기법들의 일 예에 따르면, 비디오 디코더 (30) 는 구문 요소들에 기초하여 GPB 프레임의 현재 비디오 블록에 대한 제 1 및 제 2 움직임 벡터들을 공동으로 디코딩한다. 이런 식으로, 움직임 보상 유닛 (82) 은 움직임 벡터들을 개별적으로 디코딩하는데 기존에 이용된 구문 요소들을 감소시키거나 또는 제거함으로써 움직임 벡터들을 시그널링하는데 이용되는 비트들을 감소시킬 수도 있다.
제 1 움직임 벡터는 제 1 움직임 벡터 및 제 1 움직임 예측변수 사이의 차이를 나타내는 제 1 구문 요소, 즉, mvd, 및 제 1 움직임 예측변수가 생성되는 참조 화상의 목록 0 (94) 에서의 인덱스를 나타내는 제 2 구문 요소, 즉, ref _ idx에 기초하여 기존의 방식으로 디코딩될 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 현재 비디오 블록의 제 1 움직임 벡터에 대한 제 1 움직임 예측변수를 제 2 구문 요소에 의해 식별된 비디오 프레임에서의 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터로부터 생성한다. 이런 식으로, 비디오 디코더 (30) 는 제 1 구문 요소에 기초하여 제 1 움직임 예측변수를 기준으로 비디오 블록에 대한 제 1 움직임 벡터를 디코딩할 수도 있다.
그러면 제 2 움직임 벡터는 제 1 움직임 벡터를 기준으로 디코딩될 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 이웃 비디오 블록으로부터 제 2 움직임 벡터에 대한 제 2 움직임 예측변수를 생성하지 않는 대신, 제 1 움직임 벡터를 제 2 움직임 예측변수로서 이용할 수도 있다. 이런 식으로, 비디오 디코더 (30) 는 제 1 움직임 벡터 및 제 2 움직임 벡터 사이의 차이에 기초하여 제 2 움직임 벡터를 디코딩할 수도 있다. 일부 예들에서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 제 2 움직임 벡터에 대해 임의의 구문 요소들을 수신할 수도 있다. 다른 예들에서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 제 2 움직임 벡터 및 제 1 움직임 벡터 사이의 차이를 나타내도록 정의된 제 1 구문 요소만을 수신할 수도 있다.
일부 예들에서, 현재 블록의 움직임 벡터들에 대한 움직임 예측변수들은 이웃 블록들의 다수의 움직임 벡터들로부터 생성될 수도 있다. 이 경우, 움직임 보상 유닛 (82) 은 현재 비디오 블록의 제 1 움직임 벡터에 대한 제 1 움직임 예측변수를 이웃 비디오 블록들의 복수의 후보 움직임 벡터들로부터 생성할 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 또한 제 1 움직임 벡터를 포함하는 복수의 후보 움직임 벡터들로부터 현재 비디오 블록의 제 2 움직임 벡터에 대한 제 2 움직임 예측변수를 생성할 수도 있다. 이 경우, 제 2 움직임 벡터는 여전히 제 1 움직임 벡터를 기준으로 디코딩될 수도 있지만, 제 1 움직임 벡터에만 전적으로 기초하지 않을 수도 있다.
제 1 및 제 2 참조 화상 목록들이 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하도록 현재 프레임이 GPB 프레임인 경우, 움직임 예측변수는 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터와는 다른 목록으로부터 생성될 수도 있다. 예를 들어, 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터가 목록 0 (94) 에서의 참조 화상을 가리킨다면, 움직임 보상 유닛 (82) 은 현재 비디오 블록의 움직임 벡터에 대한 제 1 움직임 예측변수를 목록 0 (94) 이나 목록 1 (96) 에서의 참조 화상으로부터 생성할 수도 있다. 목록 0 (94) 및 목록 1 (96) 이 동일한 참조 화상들을 동일한 순서로 포함하므로, 움직임 벡터에 대한 제 2 구문 요소에 의해 식별되는, 움직임 예측변수가 생성되는 참조 화상의 인덱스는, 양쪽 참조 화상 목록들 (94, 96) 에서 동일한 참조 화상을 참조한다.
일부 경우들에서, 제 1 움직임 예측변수를 생성하는데 이용된 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터는 동일한 참조 화상 목록, 예컨대, 목록 0 (94) 에서, 현재 비디오 블록의 제 1 움직임 벡터로서 이용가능하지 않을 수도 있다. 본 개시물의 기법들에 따르면, 움직임 보상 유닛 (82) 은 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터가 목록 0 (94) 에서 이용가능하지 않은 경우에 목록 1 (96) 로부터 제 1 움직임 예측변수를 계산할 수도 있다. 이는 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터가 목록 1 (96) 로부터 원래 디코딩되었지만 그 후 목록 0 (94) 에 저장되지 않았다면 일어날 수도 있다. 부가적인 해법으로서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 양쪽 참조 화상 목록에서의 각각의 참조 화상 목록으로부터 디코딩된 움직임 벡터들을 저장할 수도 있다. 예를 들어, 움직임 보상 유닛이 GPB 프레임에서의 이웃 비디오 블록에 대해 목록 0 (94) 으로부터 움직임 벡터를 디코딩하는 경우, 움직임 보상 유닛 (82) 은 움직임 벡터를 양쪽의 목록 0 (94) 및 목록 1 (96) 에 저장할 수도 있다. 이런 식으로, 움직임 보상 유닛 (82) 은 어느 하나의 참조 화상 목록 (94, 96) 에서 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터로부터 움직임 예측변수를 항상 생성할 수도 있다.
역 양자화 유닛 (86) 은 비트스트림으로 제공되고 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 에 의해 디코딩된 양자화된 변환 계수들을 역으로 양자화, 즉, 역 양자화한다. 역 양자화 프로세스는 양자화 정도와, 마찬가지로 적용되어야 할 역 양자화의 정도를 결정하기 위해, 각각의 CU 또는 비디오 블록에 대한 비디오 인코더 (20) 에 의해 계산된 양자화 매개변수 QPY의 사용을 포함할 수도 있다. 역 변환 유닛 (88) 은 잔차 블록들을 화소 도메인에서 생성하기 위해 역 변환, 예컨대, 역 DCT, 역 정수 변환, 또는 개념적으로 유사한 역 변환 프로세스를 변환 계수들에 적용한다.
움직임 보상 유닛 (82) 이 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 움직임 벡터들 및 예측 구문 요소들에 기초하여 생성한 후, 비디오 디코더 (30) 는 역 변환 유닛 (88) 으로부터의 잔차 블록들을 움직임 보상 유닛 (82) 에 의해 생성된 대응하는 예측 블록들과 합산함으로써 디코딩된 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (90) 는 이 합산 연산을 수행하는 구성요소 또는 구성요소들을 나타낸다. 원한다면, 블록화제거 필터가 또한 블록형 아티팩트들을 제거하기 위해 디코딩된 블록들을 필터링하는데 적용될 수도 있다. 그러면 디코딩된 비디오 블록들은, 후속하는 움직임 보상을 위해 참조 화상들의 참조 블록들을 제공하는 참조 화상 메모리 (92) 에 저장된다. 참조 화상 메모리 (92) 는 또한 디스플레이 디바이스, 이를테면 도 1의 디스플레이 디바이스 (32) 상의 프레젠테이션을 위해 디코딩된 비디오를 제공한다.
도 5는 GPB 프레임의 비디오 블록이 단방향 예측 모드를 이용하여 코딩됨을 나타내는 단일 비트 구문 요소를 인코딩하는 일 예의 동작을 도시하는 흐름도이다. 예시된 동작은 도 3에서 비디오 인코더 (20) 를 참조하여 설명되어 있다.
비디오 인코더 (20) 는 인코딩될 비디오 프레임의 CU들 또는 비디오 블록들을 수신한다. GPB 프레임이 현재 비디오 프레임에 대해 인에이블되거나 또는 허용된다면, 비디오 인코더 (20) 는 GPB 인에이블 플래그를 디코더, 이를테면 비디오 디코더 (30) 에 시그널링하여, GPB 프레임이 인에이블됨을 나타낸다 (98). 비디오 인코더 (20) 는 GPB 인에이블 플래그를 비디오 프레임 레벨 또는 비디오 시퀀스 레벨 중 어느 하나에서 구문으로 시그널링할 수도 있다. GPB 인에이블 플래그는 GPB 프레임이 디스에이블됨, 완전히 인에이블됨, 또는 부분적으로 인에이블됨을 나타내기 위해 정의될 수도 있다. GPB 프레임이 완전히 인에이블되는 경우, 원래 지정된 P 프레임들은 각각의 블록에 대한 하나 또는 두 개의 움직임 벡터들로 GPB 프레임들로서 다루어질 수도 있다. GPB 프레임이 부분적으로 인에이블되는 경우, P 프레임, B 프레임, 및 GPB 프레임 개념들은 독특한 개념들로서 다루어질 수도 있다.
그러면 비디오 인코더 (20) 는 현재 비디오 프레임을 GPB 프레임으로서 인코딩할 것을 결정한다 (100). 일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 의 움직임 추정 유닛 (42) 은 비디오 시퀀스에 대한 소정의 패턴에 따라 비디오 프레임에 대한 인터 예측 모드를 결정하도록 구성될 수도 있다. 소정의 패턴은 시퀀스에서의 하나 이상의 비디오 프레임들을 GPB 프레임들로서 지정할 수도 있다. 다른 경우들에서, 움직임 추정 유닛 (42) 은 원래 지정된 P 프레임들을 GPB 프레임들로서 인코딩할 지의 여부를 결정할 수도 있다. 후자의 경우는 GPB 프레임이 완전히 또는 부분적으로 인에이블되는지에 의존할 수도 있다.
선택사항으로, 비디오 인코더 (20) 는 GPB 프레임 플래그를 비디오 디코더 (30) 에 시그널링하여 현재 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩됨을 나타낼 수도 있다 (102). 비디오 인코더 (20) 는 구문에서의 GPB 프레임 플래그를 비디오 슬라이스 레벨, 비디오 프레임 레벨, 또는 비디오 시퀀스 레벨 중의 하나에서 시그널링할 수도 있다. GPB 프레임 플래그는 움직임 예측 방향들이 감소된 비트 구문으로 인코딩되도록 시퀀스 내의 주어진 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩됨을 비디오 디코더 (30) 에 명시적으로 알리는데 이용될 수도 있다. 그러나, 일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 는 GPB 프레임 인코딩을 명시적으로 시그널링하지 않을 수도 있다. 그런 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 는 참조 화상 목록들이 동일한 경우에 주어진 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩됨을 비디오 디코더 (30) 에 암시적으로 시그널링할 수도 있다. GPB 프레임 인코딩의 명시적 또는 암시적 통지는 GPB 프레임이 B 프레임 또는 P 프레임으로서 인코딩되는 경우에 필요할 수도 있다. 다른 경우들에서, GPB 프레임 인코딩의 임의의 부가적인 명시적 또는 암시적 통지를 불필요하게 만드는 새로운 프레임 또는 슬라이스 유형이 GPB 프레임에 대해 정의될 수도 있다.
현재 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩될 것이 결정되는 경우, 비디오 인코더 (20) 는 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 GPB 프레임에 대한 제 1 참조 화상 목록 (목록 0) (66) 및 제 2 참조 화상 목록 (목록 1) (68) 을 메모리에 저장한다 (104). 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 이 동일한 참조 화상들을 포함하므로, 비디오 인코더 (20) 의 움직임 보상 유닛 (44) 은 단방향 예측에 대해 교환적으로 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나를 이용할 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 는 GPB 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들을 참조 화상 목록들 중의 어느 하나에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측을 이용하여 인코딩한다 (106). 본 개시물의 기법들에 따르면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 그 후 단방향 예측을 이용하여 인코딩된 비디오 블록들의 각각에 대한 움직임 예측 방향을 나타내기 위해 단일 비트 구문을 생성한다. 일부 경우들에서, 비디오 블록이 단방향 예측 또는 양방향 예측을 이용하여 인코딩되는지를 나타내도록 정의된 단일 비트 구문 요소를 포함하는 별도의 구문이 GPB 프레임에 대해 정의될 수도 있다 (108). 단일 비트 구문 요소의 도입은 단방향 예측 또는 양방향 예측이 블록을 인코딩하는데 이용되는지의 여부를 나타내도록 정의된 제 1 비트, 및 어떤 참조 화상 목록이 단방향 예측을 위해 이용되는 지를 나타내도록 정의된 제 2 비트를 포함하는 기존의 구문 요소와의 혼동을 피할 수도 있다.
별도의 구문 요소가 GPB 프레임에 대해 정의되는 경우 (108의 "예" 분기), 움직임 보상 유닛 (44) 은 단일 비트 구문 요소를 생성한다. 비디오 인코더 (20) 는 비디오 블록이 단방향 예측을 이용하여 인코딩됨을 나타내기 위해 비디오 블록들의 각각에 대해 단일 비트 구문 요소를 인코딩한다 (110). 참조 화상 목록들 중의 어떤 것이 GPB 프레임의 비디오 블록들을 인코딩하는데 이용되는지를 명시적으로 시그널링할 필요는 없는데, 동일한 참조 화상 목록들 중의 어느 것이나 단방향 예측을 위해 이용될 수도 있기 때문이다.
별도의 구문 요소가 GPB 프레임에 대해 정의되어 있지 않은 경우 (108의 "아니오" 분기), 움직임 보상 유닛 (44) 은 기존의 구문 요소의 제 1 비트만을 생성할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 비디오 블록이 단방향 예측을 이용하여 인코딩됨을 나타내기 위해 비디오 블록들의 각각에 대해 구문 요소의 제 1 비트만을 인코딩한다 (112). 움직임 보상 유닛 (44) 은 GPB 프레임의 비디오 블록들에 대해 구문 요소의 제 2 비트를 제거할 수도 있는데, 참조 화상 목록들 중의 어느 것이나 단방향 예측을 위해 이용될 수도 있기 때문이다 (114). 어느 경우에나, 비디오 인코더 (20) 는 GPB 프레임의 각각의 비디오 블록에 대한 움직임 벡터 정보와 함께 움직임 예측 방향에 대한 단일 비트 구문을 블록 또는 PU 레벨에서 비디오 디코더에 시그널링한다.
도 6은 GPB 프레임의 비디오 블록이 단방향 예측 모드를 이용하여 코딩됨을 나타내는 단일 비트 구문 요소를 디코딩하는 일 예의 동작을 도시하는 흐름도이다. 예시된 동작은 도 4에서 비디오 디코더 (30) 를 참조하여 설명되어 있다.
비디오 디코더 (30) 는 인코딩된 비디오 프레임과 대응하는 비디오 인코더, 이를테면 비디오 인코더 (20) 로부터의 코딩 정보를 나타내는 구문 요소들을 포함하는 비트스트림을 수신한다 (116). 비디오 디코더 (30) 는 비디오 블록 또는 PU 레벨, 비디오 슬라이스 레벨, 비디오 프레임 레벨 및/또는 비디오 시퀀스 레벨에서 구문 요소들을 수신할 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 의 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 은 그 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 양자화된 계수들, 움직임 벡터들, 및 다른 예측 구문을 생성한다. 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 은 움직임 벡터들 및 다른 예측 구문을 예측 유닛 (81) 의 움직임 보상 유닛 (82) 에 포워딩한다. 그러면 움직임 보상 유닛 (82) 은 GPB 프레임이 현재 비디오 프레임에 대해 인에이블되거나 또는 허용된다고 결정한다 (117). 움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 프레임 레벨 또는 비디오 시퀀스 레벨 중 어느 하나에서 구문으로 수신된 GPB 인에이블 플래그에 기초하여 GPB 프레임이 인에이블된다고 결정할 수도 있다. GPB 인에이블 플래그는 GPB 프레임이 디스에이블됨, 완전히 인에이블됨, 또는 부분적으로 인에이블됨을 나타내기 위해 정의될 수도 있다.
비디오 디코더 (30) 는, 비디오 프레임 레벨에서 구문으로 나타내어진 바와 같이, 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 제 1 참조 화상 목록 (목록 0) (94) 및 제 2 참조 화상 목록 (목록 1) (96) 을 메모리에 저장한다 (118). 그러면 움직임 보상 유닛 (82) 은 현재 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩된다고 결정한다 (120). 일부 경우들에서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 슬라이스 레벨이나, 비디오 프레임 레벨이나, 또는 비디오 시퀀스 레벨에서 구문으로 수신되는 명시적으로 시그널링된 GPB 프레임 플래그에 기초하여 주어진 프레임이 GPB 프레임이라고 결정할 수도 있다. 다른 경우들에서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들 (94, 96) 이 동일한 참조 화상들을 포함하는 경우에 주어진 프레임이 GPB 프레임이라고 결정할 수도 있다. GPB 프레임 인코딩의 명시적 또는 암시적 통지는 GPB 프레임이 B 프레임 또는 P 프레임으로서 인코딩되는 경우에 필요할 수도 있다. 부가적인 경우들에서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 GPB 프레임 인코딩의 임의의 부가적인 명시적 또는 암시적 통지를 불필요하게 만드는, GPB 프레임을 위해 정의된 새로운 프레임 또는 슬라이스 유형에 기초하여, 주어진 프레임이 GPB 프레임이라고 결정할 수도 있다.
현재 프레임이 GPB 프레임이라고 결정되는 경우, 움직임 보상 유닛 (82) 은 단방향 예측을 이용하여 인코딩된 GPB 프레임에서의 각각의 비디오 블록에 대한 움직임 예측 방향이 단일 비트 구문에 의해 나타내어질 수도 있다는 것을 알아차리게 된다. 목록 0 (94) 및 목록 1 (96) 이 동일한 참조 화상들을 포함하므로, 움직임 보상 유닛 (82) 은 단방향 예측에 대해 교환적으로 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나를 이용할 수도 있다.
일부 경우들에서, 비디오 블록이 단방향 예측 또는 양방향 예측을 이용하여 인코딩되는지를 나타내도록 정의된 단일 비트 구문 요소를 포함하는 별도의 구문이 GPB 프레임에 대해 정의될 수도 있다 (124). 단일 비트 구문 요소의 도입은 단방향 예측 또는 양방향 예측이 블록을 인코딩하는데 이용되는지의 여부를 나타내는 제 1 비트, 및 어떤 참조 화상 목록이 단방향 예측을 위해 이용되는지를 나타내는 제 2 비트를 포함하는 기존의 구문 요소와의 혼동을 피할 수도 있다.
별도의 구문 요소가 GPB 프레임에 대해 정의되는 경우 (124의 "예" 분기), 움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 블록이 단방향 예측을 이용하여 인코딩됨을 나타내는 단일 비트 구문 요소를 파싱한다 (126). 동일한 참조 화상 목록들 중의 어느 쪽이든 단방향 예측 모드를 위해 이용될 수도 있으므로, 움직임 보상 유닛 (82) 은 참조 화상 목록들 중의 하나를 단방향 예측을 위해 이용한다. 별도의 구문 요소가 GPB 프레임에 대해 정의되어 있지 않은 경우 (124의 "아니오" 분기), 움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 블록이 단방향 예측을 이용하여 인코딩됨을 나타내는 구문 요소의 제 1 비트에 대해서만 구문 요소를 파싱한다 (128). 움직임 보상 유닛 (82) 은 참조 화상 목록들 중의 어느 하나를 단방향 예측 모드를 위해 이용한다. 어느 경우에나, 비디오 디코더 (30) 는 그 후 바람직한 참조 화상 목록으로부터의 단방향 예측을 이용하여 GPB 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들을 디코딩한다 (130).
도 7은 비디오 블록이 참조 화상 목록으로부터의 단방향 예측 모드를 이용하여 코딩됨을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 2 미만의 비트들을 이용하여 인코딩하는 일 예의 동작을 도시하는 흐름도이다. 예시된 동작은 도 3에서 비디오 인코더 (20) 를 참조하여 설명되어 있다.
비디오 인코더 (20) 는 인코딩될 비디오 프레임의 CU들 또는 비디오 블록들을 수신한다. 그러면 비디오 인코더 (20) 는 현재 비디오 프레임의 인코딩 모드를 결정한다 (132). 일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 의 움직임 추정 유닛 (42) 은 비디오 시퀀스에 대한 소정의 패턴에 따라 비디오 프레임에 대한 인터 예측 모드를 결정하도록 구성될 수도 있다. 소정의 패턴은 시퀀스에서의 비디오 프레임들을 P 프레임들 및/또는 B 프레임들이라고 지정할 수도 있다. 일부 경우들에서, GPB 프레임은 하나 이상의 비디오 프레임들이 GPB 프레임들로서 지정될 수도 있도록 인에이블될 수도 있거나, 또는 움직임 추정 유닛 (42) 은 원래 지정된 P 프레임들을 GPB 프레임들로서 인코딩할 것을 결정할 수도 있다.
현재 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩될 것이 결정되는 경우 (134의 "예" 분기), 비디오 인코더 (20) 는 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 GPB 프레임에 대한 제 1 참조 화상 목록 (목록 0) (66) 및 제 2 참조 화상 목록 (목록 1) (68) 을 메모리에 저장한다 (136). 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 이 동일한 참조 화상들을 포함하므로, 비디오 인코더 (20) 의 움직임 보상 유닛 (44) 은 단방향 예측 모드에 대해 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나를 바람직한 참조 화상 목록으로서 이용할 수도 있다.
현재 비디오 프레임이 P 프레임 또는 B 프레임으로서 인코딩될 것이 결정되는 경우 (134의 "아니오" 분기), 비디오 인코더 (20) 는 상이한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 프레임에 대한 제 1 참조 화상 목록 (목록 0) (66) 및 제 2 참조 화상 목록 (목록 1) (68) 을 메모리에 저장한다 (138). 기존에, 목록 0 (66) 은 과거 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하고 목록 1 (68) 은 미래 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함한다. 일부 경우들에서, 움직임 보상 유닛 (44) 은 두 개의 참조 화상 목록들 중의 어떤 것이 단방향 예측에 대한 바람직한 참조 화상 목록을 포함하는지를 결정할 수도 있다 (139). 이는 B 프레임에 대한 단방향 예측이 참조 화상 목록들 중의 다른 것보다는 하나에 기초하여 가장 자주 수행되는 경우일 수도 있다. 예를 들어, B 프레임에 대한 단방향 예측은, P 프레임과 유사하게, 목록 0 (66) 으로부터의 과거 참조 화상들에 기초하여 통상 수행될 수도 있다. 그 예에서, 움직임 보상 유닛 (44) 은 목록 0 (66) 이 바람직한 참조 화상 목록이라고 결정할 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 는 바람직한 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 이용하여, 현재 비디오 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들을 인코딩한다 (140). 본 개시물의 기법들에 따르면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 그 후 비디오 블록들의 각각에 대한 움직임 예측 방향을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 생성한다. 비디오 인코더 (20) 는 움직임 예측 방향에 대한 구문 요소들을 나타내기 위해 값을 할당한다. 그러면 비디오 인코더 (20) 는 움직임 예측 방향에 대한 구문 요소들에 할당된 값을 현재 비디오 프레임의 각각의 비디오 블록에 대한 움직임 벡터 정보와 함께 블록 또는 PU 레벨에서 비디오 디코더에 시그널링한다.
일부 경우들에서, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 각각의 구문 요소를 비트 또는 이진수 비트들의 시퀀스로 이진화할 수도 있다. 움직임 예측 방향에 대한 기존의 구문 요소는 단방향 예측 또는 양방향 예측이 블록을 인코딩하는데 이용되는지를 나타내는 제 1 비트, 및 어떤 참조 화상 목록이 단방향 예측을 위해 이용되는지를 나타내는 제 2 비트를 포함한다. 기존에는, 0의 이진화값은 양방향 예측을 나타내며, 10의 이진화값은 목록 0으로부터의 단방향 예측을 나타내고, 11의 이진화값은 목록 1로부터의 단방향 예측을 나타낸다.
도시된 예에서, 움직임 보상 유닛 (44) 은 바람직한 참조 화상 목록에 대해 단방향 예측 모드를 나타내는 구문 요소들에 단일 비트 이진화값을 적응적으로 링크할 수도 있다 (142). 움직임 보상 유닛 (44) 은 움직임 예측 방향들을 나타내는 구문 요소들의 각각의 스테이터스가 얼마나 자주 발생하는지에 기초하여 이진화를 적응시킬 수도 있다. 바람직한 참조 화상 목록으로부터의 단방향 예측이 다른 예측 모드들보다 자주 이용되는 경우, 0의 단일 비트 이진화값을 바람직한 참조 화상 목록에서의 참조 화상으로부터의 단방향 예측 모드와 링크하는 것이 더 효율적일 수도 있다. 예를 들어, 목록 0이 바람직한 참조 화상 목록인 경우에, 0의 단일 비트 이진화값이 목록 0에서 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 나타내며, 10의 이진화값이 목록 1에서 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 나타내고, 11의 이진화값이 양방향 예측 모드를 나타내도록 움직임 보상 유닛 (44) 은 이진화를 적응시킬 수도 있다.
그러면 비디오 인코더 (20) 는 움직임 예측 방향을 나타내는 구문 요소들의 적응적 이진화값을 대응하는 비디오 디코더, 이를테면 비디오 디코더 (30) 에 시그널링할 수도 있다 (144). 움직임 보상 유닛 (44) 은 비디오 블록 또는 PU 레벨, CU 레벨, 비디오 슬라이스 레벨, 비디오 프레임 레벨, 또는 비디오 시퀀스 레벨 중 하나에서 이진화값을 적응시키고 시그널링할 수도 있다.
도 8은 비디오 블록이 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 이용하여 코딩됨을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 2 미만의 비트들을 이용하여 인코딩하는 다른 예의 동작을 도시하는 흐름도이다. 예시된 동작은 도 3에서 비디오 인코더 (20) 를 참조하여 설명되어 있다.
비디오 인코더 (20) 는 인코딩될 비디오 프레임의 CU들 또는 비디오 블록들을 수신한다. 그러면 비디오 인코더 (20) 는 현재 비디오 프레임의 인코딩 모드를 결정한다 (150). 일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 의 움직임 추정 유닛 (42) 은 비디오 시퀀스에 대한 소정의 패턴에 따라 비디오 프레임에 대한 인터 예측 모드를 결정하도록 구성될 수도 있다. 소정의 패턴은 시퀀스에서의 비디오 프레임들을 P 프레임들 및/또는 B 프레임들이라고 지정할 수도 있다. 일부 경우들에서, GPB 프레임은 하나 이상의 비디오 프레임이 GPB 프레임들로서 지정될 수도 있도록 인에이블될 수도 있거나, 또는 움직임 추정 유닛 (42) 은 원래 지정된 P 프레임들을 GPB 프레임들로서 인코딩할 것을 결정할 수도 있다.
현재 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩될 것이 결정되는 경우 (152의 "예" 분기), 비디오 인코더 (20) 는 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 GPB 프레임에 대한 제 1 참조 화상 목록 (목록 0) (66) 및 제 2 참조 화상 목록 (목록 1) (68) 을 메모리에 저장한다 (154). 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 이 동일한 참조 화상들을 포함하므로, 비디오 인코더 (20) 의 움직임 보상 유닛 (44) 은 단방향 예측 모드에 대해 두 개의 동일한 참조 화상 목록들 중 어느 하나를 바람직한 참조 화상 목록으로서 이용할 수도 있다.
현재 비디오 프레임이 P 프레임 또는 B 프레임으로서 인코딩될 것이 결정되는 경우 (152의 "아니오" 분기), 비디오 인코더 (20) 는 상이한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 프레임에 대해 제 1 참조 화상 목록 (목록 0) (66) 및 제 2 참조 화상 목록 (목록 1) (68) 을 메모리에 저장한다 (156). 기존에, 목록 0 (66) 은 과거 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하고 목록 1 (68) 은 미래 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함한다. 일부 경우들에서, 움직임 보상 유닛 (44) 은 두 개의 참조 화상 목록들 중의 어떤 것이 단방향 예측에 대한 바람직한 참조 화상 목록을 포함하는지를 결정할 수도 있다 (157). 이는 B 프레임에 대한 단방향 예측이 참조 화상 목록들 중의 다른 것보다는 하나에 기초하여 가장 자주 수행되는 경우일 수도 있다. 예를 들어, B 프레임에 대한 단방향 예측은, P 프레임과 유사하게, 목록 0 (66) 으로부터의 과거 참조 화상들에 기초하여 통상 수행될 수도 있다. 그 예에서, 움직임 보상 유닛 (44) 은 목록 0 (66) 이 바람직한 참조 화상 목록이라고 결정할 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 는 바람직한 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드를 이용하여, 현재 비디오 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들을 인코딩한다 (158). 본 개시물의 기법들에 따르면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 그 후 비디오 블록들의 각각에 대해 움직임 예측 방향을 나타내는 하나 이상의 구문 요소들을 생성한다. 비디오 인코더 (20) 는 움직임 예측 방향에 대한 구문 요소들을 나타내는 값을 할당한다. 그러면 비디오 인코더 (20) 는 움직임 예측 방향에 대한 구문 요소들에 할당된 값을 현재 비디오 프레임의 각각의 비디오 블록에 대한 움직임 벡터 정보와 함께 블록 또는 PU 레벨에서 비디오 디코더에 시그널링한다.
움직임 예측 방향에 대한 기존의 구문 요소는 단방향 예측 또는 양방향 예측이 블록을 인코딩하는데 이용되는지를 나타내는 제 1 비트, 및 어떤 참조 화상 목록이 단방향 예측을 위해 이용되는지를 나타내는 제 2 비트를 포함한다. 각각의 비트에 대해, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 상황에 기초하여 비트의 확률이 1 또는 0이라고 추정한다. 확률이 더 높을수록 구문 요소들을 인코딩하는데 이용된 값들은 길이가 더 짧아지게 된다. 일부 경우들에서, 값은 소수 비트, 즉, 1 미만의 비트를 포함할 수도 있다.
도시된 예에서, 움직임 보상 유닛 (44) 은 구문 요소들의 확률을 바람직한 참조 화상 목록 쪽으로 바이어스시키는 설정 데이터를 참조할 수도 있다 (160). 참조 화상 목록들 중의 하나가 단방향 예측에 대해 다른 참조 화상 목록보다 바람직한 경우, 구문 요소들이 단방향 예측 모드의 경우에서의 바람직한 참조 화상 목록을 나타내는 확률을 증가시키는 것이 더 효율적일 수도 있다. 예를 들어, 움직임 보상 유닛 (44) 은 0인, 즉, 목록 0을 나타내는 비트의 확률이 설정 데이터에 따라 0.9999가 되도록 구문 요소의 제 2 비트에 대한 상태 값을 0으로 설정할 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 는 비디오 블록이 단방향 예측 모드를 이용하여 인코딩됨을 나타내기 위해 비디오 블록들의 각각에 대해 움직임 예측 방향에 대한 구문 요소의 제 1 비트에 단일 비트 값을 할당한다 (162). 그러면 비디오 인코더 (20) 는 바람직한 참조 화상 목록이 단방향 예측 모드를 위해 사용되었음을 나타내기 위해 비디오 블록들의 각각에 대해 움직임 예측 방향에 대한 구문 요소의 제 2 비트에 소수 비트 값을 할당한다 (164).
도 9는 양방향 예측을 이용하여 인코딩된 GPB 프레임의 비디오 블록에 대한 제 1 움직임 벡터 및 제 2 움직임 벡터를 공동으로 코딩하는 일 예의 동작을 도시하는 흐름도이다. 예시된 동작은 도 3으로부터의 비디오 인코더 (20) 및 도 4로부터의 비디오 디코더 (30) 둘 다를 참조하여 설명된다.
먼저, 움직임 벡터들을 공동으로 인코딩하는 동작이 도 3으로부터의 비디오 인코더 (20) 를 참조하여 설명될 것이다. 비디오 인코더 (20) 는 인코딩될 비디오 프레임의 CU들 또는 비디오 블록들을 수신한다. 그러면 비디오 인코더 (20) 는 현재 비디오 프레임이 GPB 프레임이라고 결정한다 (170). 일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20) 의 움직임 추정 유닛 (42) 은 비디오 시퀀스에 대한 소정의 패턴에 따라 비디오 프레임에 대한 인터 예측 모드를 결정하도록 구성될 수도 있다. 소정의 패턴은 시퀀스에서의 하나 이상의 비디오 프레임들을 GPB 프레임들로서 지정할 수도 있다. 다른 경우들에서, 움직임 추정 유닛 (42) 은 원래 지정된 P 프레임들을 GPB 프레임들로서 인코딩할 지의 여부를 결정할 수도 있다. 후자의 경우는 GPB 프레임이 완전히 또는 부분적으로 인에이블되는 지에 의존할 수도 있다.
현재 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 인코딩될 것이 결정되는 경우, 비디오 인코더 (20) 는 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 GPB 프레임에 대한 제 1 참조 화상 목록 (목록 0) (66) 및 제 2 참조 화상 목록 (목록 1) (68) 을 메모리에 저장한다 (172). 양방향 예측의 경우에, 비디오 인코더 (20) 의 움직임 추정 유닛 (42) 은 GPB 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들의 각각에 대해 목록 0 (66) 으로부터의 제 1 움직임 벡터 및 목록 1 (68) 로부터의 제 2 움직임 벡터를 계산한다. 그러면 비디오 인코더 (20) 는 GPB 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들을 목록 0 (66) 으로부터의 제 1 움직임 벡터 및 목록 1 (68) 로부터의 제 2 움직임 벡터로 양방향 예측을 이용하여 인코딩한다 (174).
본 개시물의 기법들에 따르면, 움직임 보상 유닛 (44) 은 양방향 예측을 이용하여 인코딩된 비디오 블록들의 각각에 대해 움직임 벡터 정보를 시그널링하는데 이용된 비트들을 감소시킬 수도 있다. 목록 0 (66) 및 목록 1 (68) 이 동일한 참조 화상들을 포함하므로, 제 1 및 제 2 움직임 벡터들은 동일한 참조 화상이나 실질적으로 유사한 참조 화상들로부터 계산될 수도 있다. GPB 프레임의 비디오 블록에 대한 제 1 및 제 2 움직임 벡터들은, 그러므로, 고도로 상관되고, 두 개의 움직임 벡터들을 공동으로 인코딩하는 것이 더 효율적이다.
움직임 보상 유닛 (44) 은 현재 비디오 블록의 제 1 움직임 벡터에 대한 제 1 움직임 예측변수를 목록 0 (66) 으로부터의 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터로부터 생성한다 (176). 비디오 인코더 (20) 는 제 1 움직임 예측변수를 기준으로 비디오 블록에 대한 제 1 움직임 벡터를 인코딩한다 (178). 제 1 움직임 벡터는 제 1 움직임 벡터 및 제 1 움직임 예측변수 사이의 차이를 나타내도록 정의된 제 1 구문 요소, 및 제 1 움직임 예측변수가 생성되는 참조 화상의 목록 0 (66) 에서의 인덱스를 나타내도록 정의된 제 2 구문 요소로서 기존의 방식으로 인코딩될 수도 있다.
그러면 비디오 인코더 (20) 는 제 1 움직임 벡터를 기준으로 비디오 블록에 대한 제 2 움직임 벡터를 인코딩한다 (180). 움직임 보상 유닛 (44) 은 제 2 움직임 벡터를 나타내기 위해 기존의 방식으로 이용된 구문 요소들을 감소시키거나 또는 제거할 수도 있다. 이런 식으로, 제 2 움직임 벡터는 제 1 움직임 벡터 및 제 2 움직임 벡터 사이의 차이로서 인코딩될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 공동으로 코딩된 움직임 벡터들을 GPB 프레임의 각각의 비디오 블록에 대한 다른 예측 구문과 함께 블록 또는 PU 레벨에서 비디오 디코더에 시그널링한다.
둘째로, 움직임 벡터들을 공동으로 디코딩하는 동작이 설명될 것이다. 비디오 디코더 (30) 는 인코딩된 비디오 프레임과 대응하는 비디오 인코더, 이를테면 비디오 인코더 (20) 로부터의 코딩 정보를 나타내는 구문 요소들을 포함하는 비트스트림을 수신한다. 비디오 디코더 (30) 는 비디오 블록 또는 PU 레벨, 비디오 슬라이스 레벨, 비디오 프레임 레벨 및/또는 비디오 시퀀스 레벨에서 구문 요소들을 수신할 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 의 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 은 그 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 양자화된 계수들, 움직임 벡터들, 및 다른 예측 구문을 생성한다. 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 은 움직임 벡터들 및 다른 예측 구문을 예측 유닛 (81) 의 움직임 보상 유닛 (82) 에 포워딩한다.
그러면 움직임 보상 유닛 (82) 은 현재 비디오 프레임이 GPB 프레임이라고 결정한다 (170). 일부 경우들에서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 슬라이스 레벨이나, 비디오 프레임 레벨이나, 또는 비디오 시퀀스 레벨에서 구문으로 수신된 명시적으로 시그널링된 GPB 프레임 플래그에 기초하여 주어진 프레임이 GPB 프레임이라고 결정할 수도 있다. 다른 경우들에서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 비디오 프레임 레벨에서 구문으로 수신된 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들이 동일한 참조 화상들을 포함하는 경우에 주어진 프레임이 GPB 프레임이라고 결정할 수도 있다. 부가적인 경우들에서, 움직임 보상 유닛 (82) 은 GPB 프레임에 대해 정의된 새로운 프레임 또는 슬라이스 유형에 기초하여 주어진 프레임이 GPB 프레임이라고 결정할 수도 있다.
비디오 디코더 (30) 는, 비디오 프레임 레벨에서 구문으로 나타내어진 바와 같은, 동일한 참조 화상들에 대한 식별자들을 포함하는 제 1 참조 화상 목록 (목록 0) (94) 및 제 2 참조 화상 목록 (목록 1) (96) 을 메모리에 저장한다 (172). 양방향 예측의 경우에, 비디오 디코더 (30) 는 목록 0 (94) 로부터의 제 1 움직임 벡터 및 목록 1 (96) 로부터의 제 2 움직임 벡터로 양방향 예측을 이용하여 GPB 프레임의 하나 이상의 비디오 블록들을 디코딩한다 (174).
본 개시물의 기법들에 따르면, 비디오 디코더 (30) 는 비디오 블록 또는 PU 레벨에서 수신된 구문 요소들에 기초하여 GPB 프레임의 비디오 블록들을 디코딩하는데 이용되는 제 1 및 제 2 움직임 벡터들을 공동으로 디코딩한다. 제 1 움직임 벡터는 제 1 움직임 벡터 및 제 1 움직임 예측변수 사이의 차이를 나타내는 제 1 구문 요소, 및 제 1 움직임 예측변수가 생성되는 참조 화상의 목록 0 (94) 에서의 인덱스를 나타내는 제 2 구문 요소에 기초하여 기존의 방식으로 디코딩될 수도 있다. 움직임 보상 유닛 (82) 은 현재 비디오 블록의 제 1 움직임 벡터에 대한 제 1 움직임 예측변수를 제 2 구문 요소에 의해 식별된 이웃 비디오 블록의 움직임 벡터로부터 생성한다 (176). 비디오 디코더 (30) 는 제 1 구문 요소에 기초하여 제 1 움직임 예측변수를 기준으로 비디오 블록에 대한 제 1 움직임 벡터를 디코딩한다 (178).
그 다음 비디오 디코더 (30) 는 제 1 움직임 벡터를 기준으로 비디오 블록에 대한 제 2 움직임 벡터를 디코딩한다 (180). 움직임 보상 유닛 (82) 은 제 2 움직임 벡터를 디코딩하기 위해 기존의 방식으로 이용된 구문 요소들을 감소시키거나 또는 제거할 수도 있다. 이런 식으로, 제 2 움직임 벡터는 제 1 움직임 벡터 및 제 2 움직임 벡터 사이의 차이에 기초하여 디코딩될 수도 있다.
하나 이상의 예들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그것들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 그 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되거나 또는 전송될 수도 있고 하드웨어 기반 프로세싱 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들은, 데이터 저장 매체들과 같은 유형의 (tangible) 매체에 대응하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체, 또는 예컨대 통신 프로토콜에 따라 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체들을 포함할 수도 있다. 이런 방식으로, 컴퓨터 판독가능 매체들은 일반적으로 (1) 비일시적 (non-transitory) 인 유형의 컴퓨터-판독가능 저장 매체들 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 해당할 수도 있다. 데이터 저장 매체는 본 개시물에서 설명된 기법들의 구현을 위한 명령들, 코드들 및/또는 구조들을 취출하기 위해 하나 이상의 컴퓨터들 또는 하나 이상의 프로세서들에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능 매체일 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수도 있다.
비제한적인 예로, 이러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지, 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 플래시 메모리, 또는 소망의 프로그램 코드를 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 저장하는데 사용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 어떤 관련된 것이라도 사실상 컴퓨터 판독가능 매체라고 한다. 예를 들어, 명령들이 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 자원으로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선 (twisted pair), 디지털 가입자 회선 (DSL), 또는 무선 기술들 이를테면 적외선, 라디오, 및/또는 마이크로파를 이용하여 전송된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은 무선 기술은 매체의 정의에 포함된다. 그러나, 컴퓨터-판독가능 저장 매체들 및 데이터 저장 매체들은 커넥션들, 반송파들, 신호들, 또는 다른 일시적인 매체들을 포함하지 않지만, 대신 비-일시적 (non-transient), 유형의 저장 매체들을 향하고 있음이 이해되어야 한다. 디스크 (disk 및 disc) 는 본원에서 사용되는 바와 같이, 콤팩트 디스크 (compact disc, CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다용도 디스크 (DVD), 플로피 디스크 (floppy disk) 및 블루레이 디스크를 포함하는데, disk들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하지만, disc들은 레이저들로써 광적으로 데이터를 재생한다. 상기한 것들의 조합들은 또한 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.
명령들은 하나 이상의 프로세서들, 이를테면 하나 이상의 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 범용 마이크로프로세서들, 주문형 집적회로들 (ASIC들), 필드 프로그램가능 로직 어레이들 (FPGA들), 또는 다른 동등한 집적 또는 개별 로직 회로에 의해 실행될 수도 있다. 따라서, 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "프로세서"는 앞서의 구조 또는 본원에서 설명된 기법들의 구현에 적합한 임의의 다른 구조 중의 어느 것을 나타낼 수도 있다. 또한, 일부 양태들에서, 본원에서 설명된 기능성은 인코딩 및 디코딩을 위해 구성되는, 또는 결합형 코덱 (codec) 으로 통합되는 전용 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈들 내에 제공될 수도 있다. 또한, 본 기법들은 하나 이상의 회로들 또는 로직 요소들 내에 완전히 구현될 수 있다.
본 개시내용의 기법들은 무선 핸드셋, 집적회로 (IC) 또는 한 세트의 IC들 (예컨대, 칩 셋) 을 포함하여, 매우 다양한 디바이스들 또는 장치들로 구현될 수도 있다. 갖가지 구성요소들, 모듈들, 또는 유닛들이 개시된 기법들을 수행하도록 구성되지만 상이한 하드웨어 유닛들에 의한 실현을 반드시 요구하지는 않는 디바이스들의 기능상 양태들을 강조하기 위해 본 개시물에서 설명된다. 약간 더 언급하면, 위에서 설명된 바와 같이, 갖가지 유닛들은 코덱 하드웨어 유닛에 결합되거나 또는 적합한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 함께, 위에서 설명된 바와 같은 하나 이상의 프로세서들을 포함하는, 상호운용적 하드웨어 유닛들의 컬렉션에 의해 제공될 수도 있다.

Claims (48)

  1. 비디오 데이터를 코딩하는 방법으로서,
    제 1 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드, 또는 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 제 1 참조 화상 및 제 2 참조 화상 목록에서의 제 2 참조 화상에 대한 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하는 단계로서, 상기 비디오 블록이 상기 단방향 예측 모드를 이용하여 코딩되는 경우에, 오직 상기 제 1 참조 화상 목록만이 이용되는, 상기 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하는 단계; 및
    상기 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 상기 참조 화상 목록을 나타냄이 없이, 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 단일 비트 구문 요소를 코딩하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록을 저장하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들은 동일한, 비디오 데이터를 코딩하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단일 비트 구문 요소를 코딩하는 단계는, 비디오 디코더에서 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 상기 단일 비트 구문 요소를 디코딩하는 단계를 포함하고;
    상기 비디오 블록을 코딩하는 단계는, 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 상기 참조 화상에 대한 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 상기 제 1 참조 화상 및 상기 제 2 참조 화상 목록에서의 상기 제 2 참조 화상에 대한 상기 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록을 디코딩하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단일 비트 구문 요소를 코딩하는 단계는,
    상기 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 상기 참조 화상 목록을 나타내도록 정의된 상기 구문 요소의 제 2 비트를 코딩함이 없이, 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 구문 요소의 제 1 비트를 코딩하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들이 동일한 경우, 상기 비디오 프레임이 일반화된 (generalized) P/B (GPB) 프레임으로서 코딩되는 것을 결정하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 코딩되는 것을 결정하는 단계는,
    비디오 디코더에서 상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록을 비교하는 단계; 및
    상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록이 동일한 경우에 상기 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 코딩되는 것을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 코딩되는 것을 결정하는 단계는, 상기 비디오 프레임이, 비디오 슬라이스 레벨, 비디오 프레임 레벨, 또는 비디오 시퀀스 레벨 중 일방에서 GPB 프레임으로서 코딩되는 것을 나타내는 플래그를 코딩하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 코딩되는 것을 결정하는 단계는, GPB 슬라이스, GPB 플래그를 갖는 P 슬라이스, 또는 GPB 플래그를 갖는 B 슬라이스 중 일방으로서 상기 비디오 프레임을 코딩하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 GPB 프레임이 비디오 프레임 레벨 또는 비디오 시퀀스 레벨 중 일방에서 인에이블되는 것을 나타내는 플래그를 코딩하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록을 저장하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 참조 화상 목록은 상기 제 1 참조 화상 목록과 상이하고, 상기 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 상기 제 1 참조 화상 목록은 상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들 중 선호되는 일방인, 비디오 데이터를 코딩하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 단일 비트 구문 요소를 코딩하는 단계는, 비디오 디코더에서 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 상기 단일 비트 구문 요소를 디코딩하는 단계를 포함하고;
    상기 비디오 블록을 코딩하는 단계는, 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 상기 제 1 참조 화상 및 상기 제 2 참조 화상 목록에서의 상기 제 2 참조 화상에 대한 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록을 디코딩하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 비디오 코딩 디바이스로서,
    디코딩된 참조 화상들을 저장하는 메모리; 및
    제 1 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드, 또는 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 제 1 참조 화상 및 제 2 참조 화상 목록에서의 제 2 참조 화상에 대한 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하는 것으로서, 상기 비디오 블록이 상기 단방향 예측 모드를 이용하여 코딩되는 경우에, 오직 상기 제 1 참조 화상 목록만이 이용되는, 상기 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하는 것, 및
    상기 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 상기 참조 화상 목록을 나타냄이 없이, 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 단일 비트 구문 요소를 코딩하는 것을 수행하는 프로세서를 포함하는, 비디오 코딩 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 메모리는 상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록을 저장하고, 상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들은 동일한, 비디오 코딩 디바이스.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 비디오 코딩 디바이스는 비디오 디코딩 디바이스를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 상기 단일 비트 구문 요소를 디코딩하고;
    상기 제 1 참조 화상 목록에서의 상기 참조 화상에 대한 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 상기 제 1 참조 화상 및 상기 제 2 참조 화상 목록에서의 상기 제 2 참조 화상에 대한 상기 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록을 디코딩하는, 비디오 코딩 디바이스.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 상기 참조 화상 목록을 나타내도록 정의된 상기 구문 요소의 제 2 비트를 코딩함이 없이, 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 구문 요소의 제 1 비트를 코딩하는, 비디오 코딩 디바이스.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들이 동일한 경우, 상기 프로세서는, 상기 비디오 프레임이 일반화된 (generalized) P/B (GPB) 프레임으로서 코딩되는 것을 결정하는, 비디오 코딩 디바이스.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 비디오 코딩 디바이스는 비디오 디코딩 디바이스를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록을 비교하고, 상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록이 동일한 경우에 상기 비디오 프레임이 GPB 프레임으로서 코딩되는 것을 결정하는, 비디오 코딩 디바이스.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 비디오 프레임이, 비디오 슬라이스 레벨, 비디오 프레임 레벨, 또는 비디오 시퀀스 레벨 중 일방에서 GPB 프레임으로서 코딩되는 것을 나타내는 플래그를 코딩하는, 비디오 코딩 디바이스.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 프로세서는, GPB 슬라이스, GPB 플래그를 갖는 P 슬라이스, 또는 GPB 플래그를 갖는 B 슬라이스 중 일방으로서 상기 비디오 프레임을 코딩하는, 비디오 코딩 디바이스.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 GPB 프레임이 비디오 프레임 레벨 또는 비디오 시퀀스 레벨 중 일방에서 인에이블되는 것을 나타내는 플래그를 코딩하는, 비디오 코딩 디바이스.
  25. 제 16 항에 있어서,
    상기 메모리는 상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록을 저장하고, 상기 제 2 참조 화상 목록은 상기 제 1 참조 화상 목록과 상이하고, 상기 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 상기 제 1 참조 화상 목록은 상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들 중 선호되는 일방인, 비디오 코딩 디바이스.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 비디오 코딩 디바이스는 비디오 디코딩 디바이스를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 상기 단일 비트 구문 요소를 디코딩하고;
    상기 제 1 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 상기 제 1 참조 화상 및 상기 제 2 참조 화상 목록에서의 상기 제 2 참조 화상에 대한 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록을 디코딩하는, 비디오 코딩 디바이스.
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 비디오 코딩 디바이스로서,
    제 1 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드, 또는 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 제 1 참조 화상 및 제 2 참조 화상 목록에서의 제 2 참조 화상에 대한 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하는 수단으로서, 상기 비디오 블록이 상기 단방향 예측 모드를 이용하여 코딩되는 경우에, 오직 상기 제 1 참조 화상 목록만이 이용되는, 상기 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하는 수단; 및
    상기 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 상기 참조 화상 목록을 나타냄이 없이, 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 단일 비트 구문 요소를 코딩하는 수단을 포함하는, 비디오 코딩 디바이스.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록을 저장하는 수단을 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들은 동일한, 비디오 코딩 디바이스.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 비디오 코딩 디바이스는 비디오 디코딩 디바이스를 포함하고,
    상기 비디오 코딩 디바이스는,
    상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 상기 단일 비트 구문 요소를 디코딩하는 수단; 및
    상기 제 1 참조 화상 목록에서의 상기 참조 화상에 대한 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 상기 제 1 참조 화상 및 상기 제 2 참조 화상 목록에서의 상기 제 2 참조 화상에 대한 상기 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록을 디코딩하는 수단을 더 포함하는, 비디오 코딩 디바이스.
  34. 제 31 항에 있어서,
    상기 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 상기 참조 화상 목록을 나타내도록 정의된 상기 구문 요소의 제 2 비트를 코딩함이 없이, 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 구문 요소의 제 1 비트를 코딩하는 수단을 더 포함하는, 비디오 코딩 디바이스.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들이 동일한 경우, 상기 비디오 프레임이 일반화된 (generalized) P/B (GPB) 프레임으로서 코딩되는 것을 결정하는 수단을 더 포함하는, 비디오 코딩 디바이스.
  36. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록을 저장하는 수단으로서, 상기 제 2 참조 화상 목록은 상기 제 1 참조 화상 목록과 상이하고, 상기 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 상기 제 1 참조 화상 목록은 상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들 중 선호되는 일방인, 상기 제 1 참조 화상 목록 및 제 2 참조 화상 목록을 저장하는 수단을 더 포함하는, 비디오 코딩 디바이스.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 비디오 코딩 디바이스는 비디오 디코딩 디바이스를 포함하고,
    상기 비디오 코딩 디바이스는,
    상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 상기 단일 비트 구문 요소를 디코딩하는 수단; 및
    상기 제 1 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 상기 제 1 참조 화상 및 상기 제 2 참조 화상 목록에서의 상기 제 2 참조 화상에 대한 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록을 디코딩하는 수단을 더 포함하는, 비디오 코딩 디바이스.
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 비디오 데이터를 코딩하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터-판독가능 저장 매체로서,
    상기 명령들은 프로세서에서 실행 시 상기 프로세서로 하여금,
    제 1 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 단방향 예측 모드, 또는 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 제 1 참조 화상 및 제 2 참조 화상 목록에서의 제 2 참조 화상에 대한 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하는 것으로서, 상기 비디오 블록이 상기 단방향 예측 모드를 이용하여 코딩되는 경우에, 오직 상기 제 1 참조 화상 목록만이 이용되는, 상기 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하는 것; 및
    상기 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 상기 참조 화상 목록을 나타냄이 없이, 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 단일 비트 구문 요소를 코딩하는 것을 수행하도록 하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금,
    상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록을 저장하는 것으로서, 상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들은 동일한, 상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록을 저장하는 것을 수행하도록 하는 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 명령들은 상기 프로세서로 하여금,
    비디오 디코더에서 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 상기 단일 비트 구문 요소를 디코딩하고;
    상기 제 1 참조 화상 목록에서의 상기 참조 화상에 대한 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 상기 제 1 참조 화상 및 상기 제 2 참조 화상 목록에서의 상기 제 2 참조 화상에 대한 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록을 디코딩하도록 하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  43. 제 40 항에 있어서,
    상기 명령들은 상기 프로세서로 하여금,
    상기 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 상기 참조 화상 목록을 나타내도록 정의된 상기 구문 요소의 제 2 비트를 코딩함이 없이, 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중의 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 구문 요소의 제 1 비트를 코딩하도록 하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  44. 제 41 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들이 동일한 경우, 상기 프로세서로 하여금, 상기 비디오 프레임이 일반화된 (generalized) P/B (GPB) 프레임으로서 코딩되는 것을 결정하도록 하는 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  45. 제 40 항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금,
    상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록을 저장하는 것으로서, 상기 제 2 참조 화상 목록은 상기 제 1 참조 화상 목록과 상이하고, 상기 단방향 예측 모드에 대해 이용되는 상기 제 1 참조 화상 목록은 상기 제 1 및 제 2 참조 화상 목록들 중 선호되는 일방인, 상기 제 1 참조 화상 목록 및 상기 제 2 참조 화상 목록을 저장하는 것을 수행하도록 하는 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금,
    비디오 디코더에서 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록이 코딩되는 것을 나타내는 상기 단일 비트 구문 요소를 디코딩하고;
    상기 제 1 참조 화상 목록에서의 참조 화상에 대한 상기 단방향 예측 모드 또는 상기 제 1 참조 화상 목록에서의 상기 제 1 참조 화상 및 상기 제 2 참조 화상 목록에서의 상기 제 2 참조 화상에 대한 상기 양방향 예측 모드 중 일방을 이용하여 상기 비디오 블록을 디코딩하도록 하도록 하는 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  47. 삭제
  48. 삭제
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