KR102442454B1

KR102442454B1 - 병합 모드에서 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102442454B1
Application number: KR1020207025645A
Authority: KR
Inventors: 징 예; 샹 리; 산 류
Original assignee: 텐센트 아메리카 엘엘씨
Priority date: 2018-02-06
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2022-09-14
Also published as: KR20200134219A; WO2019155450A1; JP2021513304A; EP3750316A4; US10812810B2; JP7101818B2; CN111837391A; US20190246118A1; EP3750316A1

Abstract

디코더 또는 인코더에 의한 병합 모드를 사용하는 비디오 코딩을 위한 방법. 그 방법의 실시예는 블록 크기를 갖는 현재 블록을 수신하는 단계, 현재 블록의 블록 크기에 기초하여 그리드 패턴을 설정하는 단계 - 그리드 패턴은 현재 블록에 인접한 검색 영역을 검색 블록들로 파티셔닝하고, 검색 블록들의 크기는 현재 블록의 블록 크기에 따라 결정됨 - , 및 검색 블록들 내의 후보 위치들로부터 하나 이상의 공간 병합 후보를 검색하여 하나 이상의 공간 병합 후보를 포함하는 후보 리스트를 구성하는 단계를 포함한다.

Description

병합 모드에서 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치

인용에 의한 통합

본 개시내용은, 2018년 2월 6일자로 출원된 미국 가출원 번호 제62/627,194호, "Methods and Apparatus for Inter Prediction with Merge in Video Coding"의 우선권의 이익, 및 2018년 11월 29일자로 출원된 미국 출원 번호 제16/205,053호, "Method And Apparatus For Video Coding In Merge Mode"의 우선권의 이익을 주장하고, 그 전체 내용이 인용에 의해 본 명세서에 통합된다.

기술 분야

본 개시내용은 일반적으로 비디오 코딩에 관련된 실시예들을 설명한다.

본 명세서에 제공되는 배경기술 설명은, 본 개시내용의 맥락을 일반적으로 제시하기 위한 것이다. 현재 호명된 발명자들의 연구 - 그 연구가 이 배경기술 부분에서 설명되는 한 - 뿐만 아니라 출원 시에 종래 기술로서의 자격이 없을 수 있는 설명의 양태들은 명백하게도 또는 암시적으로도 본 개시내용에 대한 종래 기술로서 인정되지 않는다.

수십년 동안 움직임 보상(motion compensation)을 갖는 인터-화상 예측(inter-picture prediction)을 사용하는 비디오 코딩 및 디코딩이 알려져 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 화상들을 포함할 수 있고, 각각의 화상은, 예를 들어, 1920x1080 루미넌스 샘플들 및 연관된 크로미넌스 샘플들의 공간 차원(spatial dimension)을 갖는다. 이 일련의 화상들은, 예를 들어, 초당 60개 화상 또는 60 Hz의, 고정된 또는 가변 화상 레이트(비공식적으로 프레임 레이트로도 알려져 있음)를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 상당한 비트레이트 요건들을 갖는다. 예를 들어, 샘플당 8 비트에서의 1080p60 4:2:0 비디오(60 Hz 프레임 레이트에서의 1920x1080 루미넌스 샘플 해상도)는 1.5 Gbit/s 대역폭에 가까울 것을 요구한다. 그러한 비디오의 시간은 600 기가바이트보다 많은 저장 공간을 필요로 한다.

비디오 코딩 및 디코딩의 하나의 목적은, 압축을 통한, 입력 비디오 신호에서의 중복성의 감소일 수 있다. 압축은 전술한 대역폭 또는 저장 공간 요건들을, 일부 경우들에서, 2 자릿수 이상 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 및 손실 압축 둘 다뿐만 아니라 이들의 조합이 이용될 수 있다. 무손실 압축은 압축된 원래 신호로부터 원래 신호의 정확한 사본이 재구성될 수 있는 기법들을 지칭한다. 손실 압축을 이용할 때, 재구성된 신호는 원래 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 원래 신호와 재구성된 신호 사이의 왜곡은 재구성된 신호를 의도된 응용에 유용하게 만들 정도로 충분히 작다. 비디오의 경우, 손실 압축이 널리 이용된다. 용인되는 왜곡의 양은 응용에 의존한다; 예를 들어, 특정 소비자 스트리밍 응용들의 사용자들은 텔레비전 기여 응용들(television contribution applications)의 사용자들보다 더 높은 왜곡을 용인할 수 있다. 달성가능한 압축비는 더 높은 허용가능한/용인가능한 왜곡이 더 높은 압축비를 산출할 수 있다는 것을 반영할 수 있다.

움직임 보상은 손실 압축 기법일 수 있고, 이전에 재구성된 화상 또는 그것의 일부(참조 화상)로부터의 샘플 데이터의 블록이, 움직임 벡터(motion vector)(이후 MV)에 의해 지시된 방향으로 공간적으로 시프트된 후에, 새롭게 재구성된 화상 또는 화상 부분의 예측에 사용되는 기법들과 관련될 수 있다. 일부 경우들에서, 참조 화상은 현재 재구성 중인 화상과 동일할 수 있다. MV들은 2개의 차원 X 및 Y, 또는 3개의 차원을 가질 수 있고, 제3의 차원은 사용 중인 참조 화상의 표시이다(후자는, 간접적으로, 시간 차원일 수 있다).

일부 비디오 압축 기법들에서, 샘플 데이터의 특정 영역에 적용가능한 MV는 다른 MV들로부터, 예를 들어 재구성 중인 영역에 공간적으로 인접한 샘플 데이터의 다른 영역과 관련되고, 디코딩 순서로 그 MV에 선행하는 것들로부터 예측될 수 있다. 그렇게 함으로써 MV를 코딩하기 위해 요구되는 데이터의 양을 실질적으로 감소시킬 수 있고, 그에 의해 중복성을 제거하고 압축을 증가시킨다. MV 예측은, 예를 들어, 카메라로부터 도출된 입력 비디오 신호(자연 비디오(natural video)로 알려짐)를 코딩할 때, 단일 MV가 적용가능한 영역보다 큰 영역들이 유사한 방향으로 움직이는 통계적 가능성이 있기 때문에, 효과적으로 작용할 수 있고, 따라서, 일부 경우들에서 이웃 영역의 MV들로부터 도출된 유사한 움직임 벡터를 사용하여 예측될 수 있다. 그 결과, 주어진 영역에 대해 발견되는 MV가 주위의 MV들로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하게 되고, 그것은 결국, MV를 직접 코딩하는 경우에 사용되는 것보다 더 적은 수의 비트들로, 엔트로피 코딩 후에, 표현될 수 있다. 일부 경우들에서, MV 예측은 원래 신호(즉: 샘플 스트림)로부터 도출된 신호(즉: MV들)의 무손실 압축의 예일 수 있다. 다른 경우들에서, MV 예측 자체는, 예를 들어, 수 개의 주위의 MV들로부터 예측자를 계산할 때의 반올림 오류들 때문에, 손실성일 수 있다.

다양한 MV 예측 메커니즘들이 H.265/HEVC (ITU-T Rec. H.265, "High Efficiency Video Coding", December 2016)에 설명되어 있다. H.265가 제안하는 많은 MV 예측 메커니즘들 중에서, 여기서는 이후 "공간 병합(spatial merge)"이라고 지칭되는 기법이 설명된다.

도 1을 참조하면, 현재 블록(101)은 공간적으로 시프트된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측가능한 것으로 움직임 검색 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플들을 포함한다. 해당 MV를 직접 코딩하는 대신에, MV는 하나 이상의 참조 화상과 연관된 메타데이터로부터, 예를 들어, 가장 최근의(디코딩 순서로) 참조 화상으로부터, A0, A1, 및 B0, B1, B2(각각, 102 내지 106)로 나타내어진 5개의 주위 샘플 중 어느 하나와 연관된 MV를 사용하여 도출될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하고 있는 동일한 참조 화상으로부터의 예측자들을 사용할 수 있다.

본 개시내용의 양태들은 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치를 제공한다. 일부 실시예들에서, 디코더 또는 인코더에 의한 병합 모드를 사용하는 비디오 코딩을 위한 방법은 블록 크기를 갖는 현재 블록을 수신하는 단계, 현재 블록의 블록 크기에 기초하여 그리드 패턴을 설정하는 단계 - 그리드 패턴은 현재 블록에 인접한 검색 영역을 검색 블록들로 파티셔닝(partition)하고, 검색 블록들의 크기는 현재 블록의 블록 크기에 따라 결정됨 - , 및 검색 블록들 내의 후보 위치들로부터 하나 이상의 공간 병합 후보를 검색하여 하나 이상의 공간 병합 후보를 포함하는 후보 리스트를 구성하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 본 방법은, 현재 블록의 블록 크기가 제1 임계값보다 클 때, 검색 블록 크기를 제1 크기인 것으로 결정하는 단계, 및 현재 블록의 블록 크기가 제1 임계값보다 작을 때, 검색 블록 크기를 제1 크기보다 작은 제2 크기인 것으로 결정하는 단계를 추가로 포함한다.

일 실시예에서, 본 방법은 하나 이상의 공간 병합 후보에 대한 미리 결정된 후보 위치 세트에 대응하는 검색 블록들의 서브세트를 검색하는 단계를 추가로 포함한다.

일 실시예에서, 본 방법은 현재 블록의 가장 가까운 이웃에 있는 제1 미리 결정된 후보 위치 세트에 대해 제1 검색 라운드(first round of search)를 수행하는 단계를 포함한다. 제1 미리 결정된 후보 위치 세트는: 현재 블록의 좌측하단 코너에 위치하는 후보 위치(d0), 현재 블록의 좌측에 위치하고 후보 위치(d0) 옆에 위치하는 후보 위치(a0), 현재 블록의 우측상단 코너에 위치하는 후보 위치(c0), 현재 블록의 상단측에 위치하고 후보 위치(c0) 옆에 위치하는 후보 위치(b0), 및 현재 블록의 좌측상단 코너에 위치하는 후보 위치(e0)를 포함한다. 본 방법은 현재 블록으로부터 한 검색 블록 떨어져 있는 이웃에 있고 현재 블록의 가장 가까운 이웃 옆에 있는 제2 미리 결정된 후보 위치 세트에 대해 제2 검색 라운드를 수행하는 단계를 추가로 포함한다. 제2 미리 결정된 후보 위치 세트는 후보 위치(d0)로부터 좌측으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 후보 위치(d1), 후보 위치(a0)로부터 좌측으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 후보 위치(a1), 후보 위치(c0)로부터 위쪽으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 후보 위치(c1), 후보 위치(b0)로부터 위쪽으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 후보 위치(b1), 및 후보 위치(e0)의 좌측상단 방향으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 후보 위치(e1)를 포함한다.

일 예에서, 본 방법은 제1 검색 라운드 후에 후보 리스트가 완전히 채워지는지를 결정하는 단계, 후보 리스트가 완전히 채워지지 않으면, 제2 검색 라운드로 진행하는 단계, 및 후보 리스트가 완전히 채워지면, 하나 이상의 공간 병합 후보를 검색하여 후보 리스트를 구성하는 동작을 종료하는 단계를 추가로 포함한다.

일 실시예에서, 본 방법은 현재 블록의 가장 가까운 이웃으로부터 현재 블록의 가장 먼 이웃까지 복수의 검색 라운드들을 순차적으로 수행하는 단계를 추가로 포함하고, 각각의 검색 라운드는 각자의 이웃에 대해 수행된다. 복수의 검색 라운드들 중의 제1 라운드는 다음과 같은 미리 결정된 후보 위치들, 현재 블록의 좌측하단 코너에 위치하는 제1 후보 위치(d0), 현재 블록의 좌측에 위치하고 제1 후보 위치(d0) 옆에 위치하는 제2 후보 위치(a0), 현재 블록의 우측상단 코너에 위치하는 제3 후보 위치(c0), 현재 블록의 상단측에 위치하고 제3 후보 위치(c0) 옆에 위치하는 제4 후보 위치(b0), 및 현재 블록의 좌측상단 코너에 위치하는 제5 후보 위치(e0)를 포함하는 가장 가까운 이웃에 대해 수행된다.

복수의 검색 라운드들 중의 다음 라운드는 이전 이웃에 대해 수행된 복수의 검색 라운드들 중의 이전 라운드 후에 다음 이웃에 대해 수행되고, 다음 이웃은 현재 블록의 이전 이웃으로부터 한 검색 블록 떨어져 있다. 다음 이웃은 다음과 같은 미리 결정된 후보 위치들, 이전 이웃의 제1 후보 위치(dP)로부터 좌측으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 제1 후보 위치(dN), 이전 이웃의 제2 후보 위치(aP)로부터 좌측으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 제2 후보 위치(aN), 이전 이웃의 제3 후보 위치(cP)로부터 위쪽으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 제3 후보 위치(cN), 이전 이웃의 제4 후보 위치(bP)로부터 위쪽으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 제4 후보 위치(bN), 및 이전 이웃의 제5 후보 위치(eP)의 좌측상단 방향으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 제5 후보 위치(eN)를 포함한다.

일 예에서, 본 방법은 후보 리스트가 완전히 채워질 때까지 현재 블록의 가장 가까운 이웃으로부터 현재 블록의 가장 먼 이웃까지 복수의 검색 라운드들을 순차적으로 수행하는 단계를 추가로 포함한다.

일 실시예에서, 검색 영역은 현재 블록에 인접한 제1 이웃의 검색 블록들에서 고효율 비디오 코딩(high efficiency video coding, HEVC) 표준에 정의된 바와 같은 제1 후보 위치 세트를 포함하고, 하나 이상의 공간 병합 후보가 검색되는 후보 위치들은, 현재 블록에 인접한 제1 이웃으로부터 현재 블록에 인접하지 않고 현재 블록으로부터 한 검색 블록 떨어져 있는 이웃들까지, 현재 블록의 좌측, 상단 및 좌측상단에서의 제1 후보 위치 세트에 대해, 각각, 좌측-방향, 상단-방향 및 좌측상단-방향으로 확장된다.

일 실시예에서, 본 방법은, 현재 블록에 바로 인접한 검색 블록들로부터 선택된 공간 병합 후보 세트를 제외한 하나 이상의 공간 병합 후보를 시간 병합 후보 이후 위치들에서 후보 리스트에 추가하는 단계를 추가로 포함한다.

일 실시예에서, 본 방법은 검색 영역을 검색함으로써 획득된 병합 후보를 후보 리스트 상에 열거된 기존의 병합 후보와 비교하는 단계, 획득된 병합 후보와 기존의 병합 후보 사이의 차이가 가지치기 임계값(pruning threshold)보다 클 때, 획득된 병합 후보를 후보 리스트에 추가하는 단계, 및 획득된 병합 후보와 기존의 병합 후보 사이의 차이가 가지치기 임계값보다 작을 때, 획득된 병합 후보를 후보 리스트 상에 추가하지 않는 단계를 추가로 포함한다.

일 실시예에서, 검색 블록들은 정사각형 및/또는 비-정사각형 형상을 갖는다.

일 실시예에서, 본 방법은 시퀀스 레벨, 화상 레벨, 또는 슬라이스 레벨에서 인코더로부터 다음과 같은 구문 요소(syntax element)들: 검색 영역을 정의하기 위한 현재 블록에 대한 오프셋을 지시하는 제1 구문 요소 - 검색 영역의 좌측상단 코너 샘플의 x 좌표 및 y 좌표가 서로 동일하고, 오프셋의 값을 취함 - , 정사각형 형상을 갖는 검색 블록들의 크기를 지시하는 제2 구문 요소, 가지치기 임계값을 지시하는 제3 구문 요소, 검색 영역을 정의하기 위한 현재 블록에 대한 x 방향 오프셋 및 y 방향 오프셋을 지시하는 제4 구문 요소 및 제5 구문 요소 - 검색 영역의 좌측상단 코너 샘플의 x 좌표 및 y 좌표는 서로 동일하지 않고, x 방향 오프셋 및 y 방향 오프셋의 값들을 각각 취함 - , 또는 직사각형 형상을 갖는 검색 블록들의 폭 및 높이를 지시하는 제6 구문 요소 및 제7 구문 요소 중 하나를 시그널링하는 단계를 추가로 포함한다.

본 개시내용의 양태들은 또한, 비디오 디코딩을 위해 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 비디오 코딩을 위한 방법을 수행하게 하는 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.

개시된 주제의 추가의 특징들, 본질 및 다양한 이점들이 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더 명백할 것이다.
도 1은 H.265/HEVC에 따른 현재 블록 및 그 주위의 공간 병합 후보들의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 통신 시스템(200)의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디코더의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 인코더의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 인코더의 블록도를 도시한다.
도 7은 다른 실시예에 따른 디코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 HEVC에 정의된 바와 같은 병합 모드 후보 위치들을 도시한다.
도 9는 병합 후보 리스트 구성을 위한 예시적인 방식을 도시한다.
도 10 내지 도 16은 본 개시내용의 실시예들에 따른 병합 후보들을 검색하는 방법들의 예들을 도시한다.
도 17 내지 도 18은 본 개시내용의 실시예들에 따른 병합 인덱스들을 코딩하기 위한 코드워드들의 예들을 도시한다.
도 19 내지 도 22는 본 개시내용의 실시예들에 따른 병합 모드 제어 파라미터들의 시그널링을 위한 구문 요소들의 예들을 도시한다.
도 23은 본 개시내용의 실시예에 따른 병합 모드를 사용하는 비디오 코딩을 위한 예시적인 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 24는 일 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략도이다.

도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 통신 시스템(200)의 단순화된 블록도를 예시한다. 통신 시스템(200)은, 예를 들어, 네트워크(250)를 통해, 서로 통신할 수 있는 복수의 단말 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(200)은 네트워크(250)를 통해 상호접속되는 제1 쌍의 단말 디바이스들(210 및 220)을 포함한다. 도 2의 예에서, 제1 쌍의 단말 디바이스들(210 및 220)은 데이터의 단방향 송신을 수행한다. 예를 들어, 단말 디바이스(210)는 네트워크(250)를 통해 다른 단말 디바이스(220)로의 송신을 위해 비디오 데이터(예를 들어, 단말 디바이스(210)에 의해 캡처되는 비디오 화상들의 스트림)를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트스트림의 형식으로 송신될 수 있다. 단말 디바이스(220)는 네트워크(250)로부터 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 화상들을 복구하고 복구된 비디오 데이터에 따라 비디오 화상들을 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 송신은 미디어 서빙 응용들(media serving applications) 등에서 일반적일 수 있다.

다른 예에서, 통신 시스템(200)은, 예를 들어, 영상 회의 동안 발생할 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 송신을 수행하는 제2 쌍의 단말 디바이스들(230 및 240)을 포함한다. 데이터의 양방향 송신을 위해, 일 예에서, 단말 디바이스들(230 및 240) 중의 각각의 단말 디바이스는 네트워크(250)를 통해 단말 디바이스들(230 및 240) 중의 다른 단말 디바이스로의 송신을 위해 비디오 데이터(예를 들어, 단말 디바이스에 의해 캡처되는 비디오 화상들의 스트림)를 코딩할 수 있다. 단말 디바이스들(230 및 240) 중의 각각의 단말 디바이스는 또한 단말 디바이스들(230 및 240) 중의 다른 단말 디바이스에 의해 송신된 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 화상들을 복구할 수 있고, 복구된 비디오 데이터에 따라 액세스 가능한 디스플레이 디바이스에서 비디오 화상들을 디스플레이할 수 있다.

도 2의 예에서, 단말 디바이스들(210, 220, 230 및 240)은 서버들, 개인용 컴퓨터들 및 스마트폰들로서 예시될 수 있지만, 본 개시내용의 원리들은 그렇게 제한되지 않는다. 본 개시내용의 실시예들은 랩톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 미디어 플레이어들 및/또는 전용 영상 회의 장비를 이용한 응용을 찾는다. 네트워크(250)는 예를 들어 와이어라인(유선) 및/또는 무선 통신 네트워크들을 포함하여, 단말 디바이스들(210, 220, 230 및 240) 사이에 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의의 수의 네트워크들을 나타낸다. 통신 네트워크(250)는 회선 교환 및/또는 패킷 교환 채널들에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크들은 통신 네트워크들, 로컬 영역 네트워크들, 광역 네트워크들 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(250)의 아키텍처 및 토폴로지는 아래에서 본 명세서에서 설명되지 않는 한 본 개시내용의 동작에 중요하지 않을 수 있다.

도 3은, 개시된 주제를 위한 응용에 대한 예로서, 스트리밍 환경에서의 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시된 주제는, 예를 들어, 영상 회의, 디지털 TV, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함하는 디지털 미디어 상의 압축된 비디오의 저장 등을 포함하여, 다른 비디오 인에이블 응용들에 동등하게 적용가능할 수 있다.

스트리밍 시스템은, 예를 들어 압축되지 않은 비디오 화상들의 스트림(302)을 생성하는 비디오 소스(301), 예를 들어 디지털 카메라를 포함할 수 있는 캡처 서브시스템(313)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 비디오 화상들의 스트림(302)은 디지털 카메라에 의해 촬영되는 샘플들을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(304)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)와 비교할 때 많은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 굵은 라인으로 묘사된 비디오 화상들의 스트림(302)은 비디오 소스(301)에 결합된 비디오 인코더(303)를 포함하는 전자 디바이스(320)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(303)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 개시된 주제의 양태들을 가능하게 하거나 구현하기 위해 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 비디오 화상들의 스트림(302)과 비교할 때 적은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 얇은 라인으로서 묘사된 인코딩된 비디오 데이터(304)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(304))는 미래의 사용을 위해 스트리밍 서버(305) 상에 저장될 수 있다. 도 3에서의 클라이언트 서브시스템들(306 및 308)과 같은 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브시스템들은 스트리밍 서버(305)에 액세스하여 인코딩된 비디오 데이터(304)의 사본들(307 및 309)을 검색할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(306)은, 예를 들어, 전자 디바이스(330) 내에 비디오 디코더(310)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(310)는 인코딩된 비디오 데이터의 착신 사본(307)을 디코딩하고 디스플레이(312)(예를 들어, 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 디바이스(묘사되지 않음) 상에 렌더링될 수 있는 비디오 화상들의 발신 스트림(311)을 생성한다. 일부 스트리밍 시스템들에서, 인코딩된 비디오 데이터(304, 307, 및 309)(예를 들어, 비디오 비트스트림들)는 특정 비디오 코딩/압축 표준들에 따라 인코딩될 수 있다. 그러한 표준들의 예들은 ITU-T 권고안(Recommendation) H.265를 포함한다. 일 예에서, 개발 중인 비디오 코딩 표준은 비공식적으로 다용도 비디오 코딩(Versatile Video Coding) 또는 VVC로 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC의 컨텍스트에서 사용될 수 있다.

전자 디바이스들(320 및 330)은 다른 컴포넌트들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다는 점에 유의한다. 예를 들어, 전자 디바이스(320)는 비디오 디코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있고 전자 디바이스(330)는 비디오 인코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있다.

도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 비디오 디코더(410)의 블록도를 도시한다. 비디오 디코더(410)는 전자 디바이스(430)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(430)는 수신기(431)(예를 들어, 수신 회로)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 도 3의 예에서의 비디오 디코더(310) 대신에 사용될 수 있다.

수신기(431)는 비디오 디코더(410)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있다; 동일한 또는 다른 실시예에서, 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있으며, 여기서 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스들과 독립적이다. 코딩된 비디오 시퀀스는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는, 채널(401)로부터 수신될 수 있다. 수신기(431)는 인코딩된 비디오 데이터를 다른 데이터, 예를 들어, 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림들과 함께 수신할 수 있고, 이들은 그것들 각각의 사용 엔티티들(묘사되지 않음)에 포워딩될 수 있다. 수신기(431)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터로부터 분리할 수 있다. 네트워크 지터를 방지하기 위해, 수신기(431)와 엔트로피 디코더/파서(420)(이후 "파서(420)") 사이에 버퍼 메모리(415)가 결합될 수 있다. 특정 응용들에서, 버퍼 메모리(415)는 비디오 디코더(410)의 일부이다. 다른 것들에서, 그것은 비디오 디코더(410)(묘사되지 않음) 외부에 있을 수 있다. 또 다른 것들에서, 예를 들어 네트워크 지터를 방지하기 위해, 비디오 디코더(410) 외부의 버퍼 메모리(묘사되지 않음), 그리고 추가로, 예를 들어 재생 타이밍을 핸들링하기 위해, 비디오 디코더(410) 내부의 다른 버퍼 메모리(415)가 존재할 수 있다. 수신기(431)가 충분한 대역폭 및 제어가능성의 저장/포워드 디바이스로부터, 또는 등시 동기식 네트워크(isosynchronous network)로부터 데이터를 수신하고 있을 때, 버퍼 메모리(415)는 필요하지 않을 수 있거나, 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선 노력 패킷 네트워크들 상에서의 사용을 위해, 버퍼 메모리(415)는 요구될 수 있고, 비교적 클 수 있고, 유리하게는 적응적 크기일 수 있고, 비디오 디코더(410) 외부의 운영 체제 또는 유사한 요소들(묘사되지 않음)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.

비디오 디코더(410)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심볼들(421)을 재구성하기 위해 파서(420)를 포함할 수 있다. 해당 심볼들의 카테고리들은 비디오 디코더(410)의 동작을 관리하기 위해 사용되는 정보, 및 잠재적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(430)의 일체 부분(integral part)은 아니지만 전자 디바이스(430)에 결합될 수 있는 렌더링 디바이스(412)(예를 들어, 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 디바이스를 제어하기 위한 정보를 포함한다. 렌더링 디바이스(들)에 대한 제어 정보는 보충 증강 정보(Supplementary Enhancement Information)(SEI 메시지들) 또는 비디오 사용성 정보(Video Usability Information)(VUI) 파라미터 세트 프래그먼트들(묘사되지 않음)의 형태로 될 수 있다. 파서(420)는 수신되는 코딩된 비디오 시퀀스를 파싱/엔트로피 디코딩할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스의 코딩은 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따를 수 있고, 가변 길이 코딩, 허프만 코딩(Huffman coding), 컨텍스트 민감성(context sensitivity)을 갖거나 갖지 않는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원리들을 따를 수 있다. 파서(420)는, 코딩된 비디오 시퀀스로부터, 그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더 내의 픽셀들의 서브그룹들 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터들의 세트를 추출할 수 있다. 서브그룹들은 화상 그룹들(Groups of Pictures, GOPs), 화상들, 타일들, 슬라이스들, 매크로블록들, 코딩 유닛들(Coding Units, CUs), 블록들, 변환 유닛들(Transform Units, TUs), 예측 유닛들(Prediction Units, PUs) 등을 포함할 수 있다. 파서(420)는 또한 코딩된 비디오 시퀀스로부터 변환 계수들, 양자화기 파라미터 값들, 움직임 벡터들 등과 같은 정보를 추출할 수 있다.

파서(420)는 버퍼 메모리(415)로부터 수신된 비디오 시퀀스에 대해 엔트로피 디코딩/파싱 동작을 수행하여, 심볼들(421)을 생성할 수 있다.

심볼들(421)의 재구성은 코딩된 비디오 화상 또는 그것의 부분들의 타입(예컨대: 인터 및 인트라 화상, 인터 및 인트라 블록), 및 다른 인자들에 의존하여 복수의 상이한 유닛들을 수반할 수 있다. 어느 유닛들이 수반되는지, 그리고 어떻게 되는지는 파서(420)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱된 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(420)와 아래의 복수의 유닛 사이의 그러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 명확성을 위해 묘사되어 있지 않다.

이미 언급된 기능 블록들 이외에, 비디오 디코더(410)는 아래에 설명되는 바와 같이 개념적으로 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 제약 하에서 동작하는 실제 구현에서, 이들 유닛 중 다수는 서로 밀접하게 상호작용하고, 적어도 부분적으로 서로 통합될 수 있다. 그러나, 개시된 주제를 설명하기 위해, 아래의 기능 유닛들로의 개념적 세분이 적절하다.

제1 유닛은 스케일러/역변환 유닛(451)이다. 스케일러/역변환 유닛(451)은, 파서(420)로부터의 심볼(들)(421)로서, 어느 변환을 사용할지, 블록 크기, 양자화 인자, 양자화 스케일링 행렬들(quantization scaling matrices) 등을 포함하여, 제어 정보뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 수신한다. 스케일러/역변환 유닛(451)은 집계기(aggregator)(455)에 입력될 수 있는 샘플 값들을 포함하는 블록들을 출력할 수 있다.

일부 경우들에서, 스케일러/역변환(451)의 출력 샘플들은 인트라 코딩된 블록; 즉, 이전에 재구성된 화상들로부터의 예측 정보를 사용하는 것이 아니고, 현재 화상의 이전에 재구성된 부분들로부터의 예측 정보를 사용할 수 있는 블록에 관련될 수 있다. 그러한 예측 정보는 인트라 화상 예측 유닛(452)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 인트라 화상 예측 유닛(452)은 현재 화상 버퍼(458)로부터 페치된 주위의 이미 재구성된 정보를 사용하여, 재구성 중인 블록의 동일한 크기 및 형상의 블록을 생성한다. 현재 화상 버퍼(458)는, 예를 들어, 부분적으로 재구성된 현재 화상 및/또는 완전히 재구성된 현재 화상을 버퍼링한다. 집계기(455)는, 일부 경우들에서, 샘플당 기준으로, 인트라 예측 유닛(452)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역변환 유닛(451)에 의해 제공된 출력 샘플 정보에 추가한다.

다른 경우들에서, 스케일러/역변환 유닛(451)의 출력 샘플들은 인터 코딩되고, 잠재적으로 움직임 보상된 블록에 관련될 수 있다. 그러한 경우에, 움직임 보상 예측 유닛(453)은 참조 화상 메모리(457)에 액세스하여 예측에 사용되는 샘플들을 페치할 수 있다. 블록에 관련된 심볼들(421)에 따라 페치된 샘플들을 움직임 보상한 후에, 이들 샘플은 집계기(455)에 의해 스케일러/역변환 유닛(451)의 출력(이 경우 잔차 샘플들 또는 잔차 신호라고 불림)에 추가되어 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 움직임 보상 예측 유닛(453)이 예측 샘플들을 페치하는 참조 화상 메모리(457) 내의 어드레스들은, 예를 들어 X, Y, 및 참조 화상 컴포넌트들을 가질 수 있는 심볼들(421)의 형식으로 움직임 보상 예측 유닛(453)에 이용가능한 움직임 벡터들에 의해 제어될 수 있다. 움직임 보상은 또한 서브샘플 정확한 움직임 벡터들이 사용 중일 때 참조 화상 메모리(457)로부터 페치된 샘플 값들의 보간, 움직임 벡터 예측 메커니즘 등을 포함할 수 있다.

집계기(455)의 출력 샘플들에 대해 루프 필터 유닛(456) 내의 다양한 루프 필터링 기법들이 수행될 수 있다. 비디오 압축 기술들은, 파서(420)로부터의 심볼들(421)로서 루프 필터 유닛(456)에 이용가능하게 되고 코딩된 비디오 시퀀스(코딩된 비디오 비트스트림이라고도 지칭됨)에 포함된 파라미터들에 의해 제어되지만, 코딩된 화상 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서로) 부분들의 디코딩 동안 획득된 메타-정보에 응답할 뿐만 아니라, 이전에 재구성된 및 루프-필터링된 샘플 값들에 응답할 수도 있는 인-루프 필터(in-loop filter) 기술들을 포함할 수 있다.

루프 필터 유닛(456)의 출력은 렌더링 디바이스(412)에 출력될 뿐만 아니라 미래의 인터-화상 예측에서 사용하기 위해 참조 화상 메모리(457)에 저장될 수도 있는 샘플 스트림일 수 있다.

특정 코딩된 화상들은, 완전히 재구성되면, 미래 예측을 위한 참조 화상들로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 화상에 대응하는 코딩된 화상이 완전히 재구성되고 코딩된 화상이 참조 화상으로서 식별되면(예를 들어, 파서(420)에 의해), 현재 화상 버퍼(458)는 참조 화상 메모리(457)의 일부가 될 수 있고, 다음의 코딩된 화상의 재구성을 개시하기 전에 새로운 현재 화상 버퍼가 재할당될 수 있다.

비디오 디코더(410)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에서의 미리 결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 동작들을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스가 비디오 압축 기술 또는 표준의 구문과 비디오 압축 기술 또는 표준에서 문서화된 프로파일들 둘 다를 고수한다는 점에서, 코딩된 비디오 시퀀스는 사용 중인 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 특정된 구문을 따를 수 있다. 구체적으로, 프로파일은 비디오 압축 기술 또는 표준에서 이용가능한 모든 툴들로부터 해당 프로파일 하에서 사용하기 위해 이용가능한 유일한 툴들로서 특정 툴들을 선택할 수 있다. 또한 준수를 위해 필요한 것은 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡성이 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 의해 정의된 경계 내에 있는 것일 수 있다. 일부 경우들에서, 레벨들은 최대 화상 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구성 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가 샘플수로 측정됨), 최대 참조 화상 크기 등을 제한한다. 레벨들에 의해 설정된 한계들은, 일부 경우들에서, HRD(Hypothetical Reference Decoder) 사양들 및 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링된 HRD 버퍼 관리를 위한 메타데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.

일 실시예에서, 수신기(431)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인(중복) 데이터를 수신할 수 있다. 이 추가적인 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로서 포함될 수 있다. 이 추가적인 데이터는 데이터를 적절히 디코딩하고/하거나 원래의 비디오 데이터를 더 정확하게 재구성하기 위해 비디오 디코더(410)에 의해 사용될 수 있다. 추가적인 데이터는 예를 들어, 시간, 공간, 또는 신호 잡음 비(SNR) 향상 계층들, 중복 슬라이스들, 중복 화상들, 순방향 오류 정정 코드들 등의 형식일 수 있다.

도 5는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 비디오 인코더(503)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(503)는 전자 디바이스(520)에 포함된다. 전자 디바이스(520)는 송신기(540)(예를 들어, 송신 회로)를 포함한다. 비디오 인코더(503)는 도 3의 예에서의 비디오 인코더(303) 대신에 사용될 수 있다.

비디오 인코더(503)는 비디오 인코더(503)에 의해 코딩될 비디오 이미지(들)를 캡처할 수 있는 비디오 소스(501)(도 5의 예에서는 전자 디바이스(520)의 일부가 아님)로부터 비디오 샘플들을 수신할 수 있다. 다른 예에서, 비디오 소스(501)는 전자 디바이스(520)의 일부이다.

비디오 소스(501)는, 임의의 적합한 비트 심도(예를 들어: 8 비트, 10 비트, 12 비트, …), 임의의 색 공간(예를 들어, BT.601 Y CrCB, RGB, …), 및 임의의 적합한 샘플링 구조(예를 들어, Y CrCb 4:2:0, Y CrCb 4:4:4)일 수 있는 디지털 비디오 샘플 스트림의 형식으로 비디오 인코더(503)에 의해 코딩될 소스 비디오 시퀀스를 제공할 수 있다. 미디어 서빙 시스템에서, 비디오 소스(501)는 이전에 준비된 비디오를 저장하는 저장 디바이스일 수 있다. 영상 회의 시스템에서, 비디오 소스(501)는 비디오 시퀀스로서 로컬 이미지 정보를 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순차적으로 볼 때 움직임을 부여하는 복수의 개별 화상으로서 제공될 수 있다. 화상들 자체는 픽셀들의 공간 어레이로서 조직될 수 있고, 여기서 각각의 픽셀은 사용 중인 샘플링 구조, 색 공간 등에 의존하여 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 픽셀들과 샘플들 사이의 관계를 쉽게 이해할 수 있다. 아래의 설명은 샘플들에 초점을 맞춘다.

일 실시예에 따르면, 비디오 인코더(503)는 소스 비디오 시퀀스의 화상들을 실시간으로 또는 응용에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 제약들 하에서 코딩된 비디오 시퀀스(543)로 코딩 및 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 시행하는 것이 제어기(550)의 하나의 기능이다. 일부 실시예들에서, 제어기(550)는 아래 설명되는 바와 같이 다른 기능 유닛들을 제어하고 다른 기능 유닛들에 기능적으로 결합된다. 결합은 명확성을 위해 묘사되어 있지 않다. 제어기(550)에 의해 설정된 파라미터들은 레이트 제어 관련 파라미터들(화상 스킵, 양자화기, 레이트-왜곡 최적화 기법들의 람다 값, …), 화상 크기, 화상 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 움직임 벡터 검색 범위 등을 포함할 수 있다. 제어기(550)는 특정 시스템 설계에 대해 최적화된 비디오 인코더(503)에 관련된 다른 적합한 기능들을 갖도록 구성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 비디오 인코더(503)는 코딩 루프에서 동작하도록 구성된다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 일 예에서, 코딩 루프는 소스 코더(530)(예를 들어, 코딩될 입력 화상, 및 참조 화상(들)에 기초하여 심볼 스트림과 같은 심볼들을 생성하는 것을 담당함), 및 비디오 인코더(503)에 임베드된 (로컬) 디코더(533)를 포함할 수 있다. 디코더(533)는 (원격) 디코더가 또한 생성하는 것과 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 심볼들을 재구성한다(심볼들과 코딩된 비디오 비트스트림 사이의 임의의 압축이 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술들에서 무손실이기 때문에). 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 화상 메모리(534)에 입력된다. 심볼 스트림의 디코딩이 디코더 로케이션(로컬 또는 원격)과는 독립적으로 비트-정확한 결과들(bit-exact results)을 야기하기 때문에, 참조 화상 메모리(534) 내의 콘텐츠도 또한 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 비트 정확(bit exact)하다. 다시 말해서, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는" 것과 정확히 동일한 샘플 값들을 참조 화상 샘플로서 "본다". 참조 화상 동기성(reference picture synchronicity)의 이러한 기본적인 원리(그리고 결과적인 드리프트, 예를 들어, 채널 오류들 때문에 동기성이 유지될 수 없는 경우)는 일부 관련 기술들에서도 사용된다.

"로컬" 디코더(533)의 동작은 도 4와 관련하여 위에서 이미 상세히 설명된 비디오 디코더(410)와 같은 "원격" 디코더와 동일할 수 있다. 그러나, 또한 도 4를 간단히 참조하면, 심볼들이 이용가능하고 엔트로피 코더(545) 및 파서(420)에 의한 코딩된 비디오 시퀀스로의 심볼들의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있기 때문에, 버퍼 메모리(415), 및 파서(420)를 포함하는, 비디오 디코더(410)의 엔트로피 디코딩 부분들은 로컬 디코더(533)에서 완전히 구현되지 않을 수 있다.

이 시점에서 이루어질 수 있는 관찰은, 디코더에 존재하는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 임의의 디코더 기술이 또한 필연적으로, 대응하는 인코더에서, 실질적으로 동일한 기능 형식으로 존재할 필요가 있다는 점이다. 이러한 이유로, 개시된 주제는 디코더 동작에 초점을 맞춘다. 인코더 기술들은 포괄적으로 설명된 디코더 기술들의 역이기 때문에 그것들에 대한 설명은 축약될 수 있다. 특정 영역들에서만 더 상세한 설명이 요구되고 아래에 제공된다.

동작 동안, 일부 예들에서, 소스 코더(530)는, "참조 화상"으로 지정된 비디오 시퀀스로부터의 하나 이상의 이전에 코딩된 화상을 참조하여 예측적으로 입력 화상을 코딩하는, 움직임 보상된 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 코딩 엔진(532)은 입력 화상의 픽셀 블록들과 입력 화상에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 참조 화상(들)의 픽셀 블록들 사이의 차이들을 코딩한다.

로컬 비디오 디코더(533)는, 소스 코더(530)에 의해 생성된 심볼들에 기초하여, 참조 화상들로서 지정될 수 있는 화상들의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(532)의 동작들은 유리하게는 손실 프로세스들일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 5에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있는 경우, 재구성된 비디오 시퀀스는 전형적으로 일부 오류들을 갖는 소스 비디오 시퀀스의 복제본(replica)일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(533)는 참조 화상들에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스들을 복제하고 재구성된 참조 화상들이 참조 화상 캐시(534)에 저장되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(503)는 (송신 오류들이 없이) 원단(far-end) 비디오 디코더에 의해 획득될 재구성된 참조 화상으로서 공통 콘텐츠를 갖는 재구성된 참조 화상들의 사본들을 저장할 수 있다.

예측기(535)는 코딩 엔진(532)에 대한 예측 검색들을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 화상에 대해, 예측기(535)는 새로운 화상들에 대한 적절한 예측 참조로서 역할을 할 수 있는 참조 화상 움직임 벡터들, 블록 형상들 등과 같은 특정 메타데이터 또는 샘플 데이터(후보 참조 픽셀 블록들로서)에 대해 참조 화상 메모리(534)를 검색할 수 있다. 예측기(535)는 적절한 예측 참조들을 찾기 위해 샘플 블록-바이-픽셀 블록(sample block-by-pixel block) 기준으로 동작할 수 있다. 일부 경우들에서, 예측기(535)에 의해 획득된 검색 결과들에 의해 결정된 바와 같이, 입력 화상은 참조 화상 메모리(534)에 저장된 복수의 참조 화상으로부터 인출된 예측 참조들을 가질 수 있다.

제어기(550)는, 예를 들어, 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 사용되는 파라미터들 및 서브그룹 파라미터들의 설정을 포함하여, 소스 코더(530)의 코딩 동작을 관리할 수 있다.

전술한 모든 기능 유닛들의 출력은 엔트로피 코더(545)에서 엔트로피 코딩을 거칠 수 있다. 엔트로피 코더(545)는 다양한 기능 유닛들에 의해 생성된 심볼들을, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 예를 들어 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등으로서 알려진 기술들에 따라 심볼들을 무손실 압축함으로써, 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.

송신기(540)는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는, 통신 채널(560)을 통한 송신을 준비하기 위해 엔트로피 코더(545)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링할 수 있다. 송신기(540)는 비디오 코더(503)로부터의 코딩된 비디오 데이터를 송신될 다른 데이터, 예를 들어, 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림(소스들이 도시되지 않음)과 병합할 수 있다.

제어기(550)는 비디오 인코더(503)의 동작을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 제어기(550)는, 각각의 화상에 적용될 수 있는 코딩 기법들에 영향을 미칠 수 있는, 특정 코딩된 화상 타입을 각각의 코딩된 화상에 할당할 수 있다. 예를 들어, 화상들은 종종 다음 화상 타입들 중 하나로서 할당될 수 있다:

인트라 화상(Intra Picture)(I 화상)은 예측의 소스로서 시퀀스 내의 임의의 다른 화상을 사용하지 않고 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱들은, 예를 들어, 독립 디코더 리프레시(Independent Decoder Refresh)("IDR") 화상들을 포함하는, 상이한 타입들의 인트라 화상들을 허용한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 I 화상들의 해당 변형들 및 그것들 각자의 응용들 및 특징들을 인식한다.

예측 화상(Predictive picture)(P 화상)은 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 하나의 움직임 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.

양방향 예측 화상(Bi-directionally Predictive Picture)(B 화상)은 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 2개의 움직임 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 복수의 예측 화상들은 단일 블록의 재구성을 위해 2개보다 많은 참조 화상 및 연관된 메타데이터를 사용할 수 있다.

소스 화상들은 일반적으로 복수의 샘플 블록(예를 들어, 각각 4x4, 8x8, 4x8, 또는 16x16 샘플들의 블록들)으로 공간적으로 세분되고 블록-바이-블록(block-by-block) 기준으로 코딩될 수 있다. 블록들은 블록들의 각각의 화상들에 적용되는 코딩 할당에 의해 결정된 다른(이미 코딩된) 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 화상들의 블록들은 비예측적으로 코딩될 수 있거나 그것들은 동일한 화상의 이미 코딩된 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간 예측 또는 인트라 예측). P 화상의 픽셀 블록들은, 하나의 이전에 코딩된 참조 화상을 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다. B 화상들의 블록들은, 하나 또는 2개의 이전에 코딩된 참조 화상을 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다.

비디오 인코더(503)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에서의 미리 결정된 비디오 코딩 기술에 따라 코딩 동작들을 수행할 수 있다. 그것의 동작 중에, 비디오 인코더(503)는, 입력 비디오 시퀀스에서 시간 및 공간 중복성을 이용하는 예측 코딩 동작들을 포함하여, 다양한 압축 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 코딩된 비디오 데이터는 사용 중인 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 특정된 구문을 따를 수 있다.

일 실시예에서, 송신기(540)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인 데이터를 송신할 수 있다. 소스 코더(530)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 그러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가적인 데이터는 시간/공간/SNR 향상 계층들, 중복 화상들 및 슬라이스들과 같은 다른 형태들의 중복 데이터, SEI(Supplementary Enhancement Information) 메시지들, VUI(Visual Usability Information) 파라미터 세트 프래그먼트들 등을 포함할 수 있다.

비디오는 시간 시퀀스에서 복수의 소스 화상(비디오 화상)으로서 캡처될 수 있다. 인트라-화상 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 화상에서 공간 상관을 이용하고, 인터-화상 예측은 화상들 사이의 (시간 또는 다른) 상관을 이용한다. 일 예에서, 현재 화상이라고 지칭되는, 인코딩/디코딩 중인 특정 화상이 블록들로 파티셔닝된다. 현재 화상 내의 블록이 비디오 내의 이전에 코딩되고 여전히 버퍼링된 참조 화상 내의 참조 블록과 유사할 때, 현재 화상 내의 블록은 움직임 벡터라고 지칭되는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 움직임 벡터는 참조 화상 내의 참조 블록을 가리키고, 복수의 참조 화상이 사용 중인 경우, 참조 화상을 식별하는 제3의 차원을 가질 수 있다.

일부 실시예들에서, 인터-화상 예측에서 양방향 예측(bi-prediction) 기법이 사용될 수 있다. 양방향 예측 기법에 따르면, 둘 다 비디오 내의 현재 화상에 디코딩 순서에서 앞서는(그러나, 디스플레이 순서에서, 과거 및 미래에 각각 있을 수 있는) 제1 참조 화상 및 제2 참조 화상과 같은 2개의 참조 화상이 사용된다. 현재 화상 내의 블록은 제1 참조 화상 내의 제1 참조 블록을 가리키는 제1 움직임 벡터, 및 제2 참조 화상 내의 제2 참조 블록을 가리키는 제2 움직임 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 조합에 의해 예측될 수 있다.

또한, 코딩 효율을 개선하기 위해 인터-화상 예측에서 병합 모드 기법이 사용될 수 있다.

본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 인터-화상 예측들 및 인트라-화상 예측들과 같은 예측들이 블록들의 유닛으로 수행된다. 예를 들어, HEVC 표준에 따르면, 비디오 화상들의 시퀀스 내의 화상은 압축을 위해 코딩 트리 유닛들(CTU)로 파티셔닝되고, 화상 내의 CTU들은 64x64 픽셀들, 32x32 픽셀들, 또는 16x16 픽셀들과 같은 동일한 크기를 갖는다. 일반적으로, CTU는 3개의 코딩 트리 블록(coding tree block)(CTB)을 포함하는데, 이는 하나의 루마 CTB 및 2개의 크로마 CTB이다. 각각의 CTU는 하나 또는 복수의 코딩 유닛(CU)으로 재귀적으로 쿼드트리 분열(recursively quadtree split)될 수 있다. 예를 들어, 64x64 픽셀들의 CTU는 64x64 픽셀들의 하나의 CU, 또는 32x32 픽셀들의 4개의 CU, 또는 16x16 픽셀들의 16개의 CU로 분열될 수 있다. 일 예에서, 각각의 CU는, 인터 예측 타입 또는 인트라 예측 타입과 같은, CU에 대한 예측 타입을 결정하기 위해 분석된다. CU는 시간 및/또는 공간 예측성에 의존하여 하나 이상의 예측 유닛(PU)으로 분열된다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(PB), 및 2개의 크로마 PB를 포함한다. 일 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 동작은 예측 블록의 유닛으로 수행된다. 예측 블록의 예로서 루마 예측 블록을 사용하여, 예측 블록은, 8x8 픽셀들, 16x16 픽셀들, 8x16 픽셀들, 16x8 픽셀들 등과 같은, 픽셀들에 대한 값들(예를 들어, 루마 값들)의 행렬을 포함한다.

도 6은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(603)는 비디오 화상들의 시퀀스에서 현재 비디오 화상 내의 샘플 값들의 처리 블록(예를 들어, 예측 블록)을 수신하고, 처리 블록을 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 화상 내에 인코딩하도록 구성된다. 일 예에서, 비디오 인코더(603)는 도 3의 예에서의 비디오 인코더(303) 대신에 사용된다.

HEVC 예에서, 비디오 인코더(603)는 8x8 샘플들 등의 예측 블록과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값들의 행렬 등을 수신한다. 비디오 인코더(603)는 처리 블록이, 예를 들어, 레이트-왜곡 최적화를 사용하여 인트라 모드, 인터 모드, 또는 양방향 예측 모드 중 어느 것을 사용하여 최선으로 코딩되는지를 결정한다. 처리 블록이 인트라 모드로 코딩되어야 할 때, 비디오 인코더(603)는 인트라 예측 기법을 사용하여 처리 블록을 코딩된 화상 내에 인코딩할 수 있고; 처리 블록이 인터 모드 또는 양방향 예측 모드로 코딩되어야 할 때, 비디오 인코더(603)는 인터 예측 또는 양방향 예측 기법을 각각 사용하여 처리 블록을 코딩된 화상 내에 인코딩할 수 있다. 특정 비디오 코딩 기술들에서, 병합 모드는 예측자들 외부의 코딩된 움직임 벡터 성분의 혜택 없이 하나 이상의 움직임 벡터 예측자들로부터 움직임 벡터가 도출되는 인터 화상 예측 서브모드일 수 있다. 특정 다른 비디오 코딩 기술들에서, 대상 블록에 적용가능한 움직임 벡터 성분이 존재할 수 있다. 일 예에서, 비디오 인코더(603)는 처리 블록들의 모드를 결정하기 위한 모드 결정 모듈(도시되지 않음)과 같은 다른 컴포넌트들을 포함한다.

도 6의 예에서, 비디오 인코더(603)는 도 6에 도시된 바와 같이 함께 결합된 인터 인코더(inter encoder)(630), 인트라 인코더(intra encoder)(622), 잔차 계산기(residue calculator)(623), 스위치(626), 잔차 인코더(624), 일반 제어기(621) 및 엔트로피 인코더(625)를 포함한다.

인터 인코더(630)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 블록을 참조 화상들 내의 하나 이상의 참조 블록(예를 들어, 이전 화상들 및 나중 화상들 내의 블록들)과 비교하고, 인터 예측 정보(예를 들어, 인터 인코딩 기법에 따른 중복 정보의 설명, 움직임 벡터들, 병합 모드 정보)를 생성하고, 임의의 적합한 기법을 사용하여 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들(예를 들어, 예측된 블록)을 계산하도록 구성된다.

인트라 인코더(622)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 일부 경우들에서 블록을 동일한 화상 내의 이미 코딩된 블록들과 비교하고, 변환 후 양자화된 계수들을 생성하고, 일부 경우들에서 또한 인트라 예측 정보(예를 들어, 하나 이상의 인트라 인코딩 기법에 따라 인트라 예측 방향 정보)를 수신하도록 구성된다.

일반 제어기(621)는 일반 제어 데이터를 결정하고 일반 제어 데이터에 기초하여 비디오 인코더(603)의 다른 컴포넌트들을 제어하도록 구성된다. 일 예에서, 일반 제어기(621)는 블록의 모드를 결정하고, 모드에 기초하여 스위치(626)에 제어 신호를 제공한다. 예를 들어, 모드가 인트라일 때, 일반 제어기(621)는 잔차 계산기(623)에 의한 사용을 위해 인트라 모드 결과를 선택하도록 스위치(626)를 제어하고, 인트라 예측 정보를 선택하고 인트라 예측 정보를 비트스트림에 포함시키도록 엔트로피 인코더(625)를 제어하고; 모드가 인터 모드일 때, 일반 제어기(621)는 잔차 계산기(623)에 의한 사용을 위해 인터 예측 결과를 선택하도록 스위치(626)를 제어하고, 인터 예측 정보를 선택하고 인터 예측 정보를 비트스트림에 포함시키도록 엔트로피 인코더(625)를 제어한다.

잔차 계산기(623)는 수신된 블록과 인트라 인코더(622) 또는 인터 인코더(630)로부터 선택된 예측 결과들 사이의 차이(잔차 데이터)를 계산하도록 구성된다. 잔차 인코더(624)는 잔차 데이터에 기초하여 동작하여 잔차 데이터를 인코딩하여 변환 계수들을 생성하도록 구성된다. 일 예에서, 잔차 인코더(624)는 잔차 데이터를 주파수 도메인으로 변환하고, 변환 계수들을 생성하도록 구성된다. 그 후 변환 계수들에 대해 양자화 처리를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 획득한다.

엔트로피 인코더(625)는 인코딩된 블록을 포함하도록 비트스트림을 포맷하도록 구성된다. 엔트로피 인코더(625)는 HEVC 표준과 같은 적합한 표준에 따라 다양한 정보를 포함하도록 구성된다. 일 예에서, 엔트로피 인코더(625)는 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔차 정보, 및 다른 적합한 정보를 비트스트림 내에 포함시키도록 구성된다. 개시된 주제에 따르면, 인터 모드 또는 양방향 예측 모드의 병합 서브모드에서 블록을 코딩할 때, 잔차 정보가 존재하지 않는다는 점에 유의한다.

도 7은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 비디오 디코더(710)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(710)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 화상을 수신하고, 코딩된 화상을 디코딩하여 재구성된 화상을 생성하도록 구성된다. 일 예에서, 비디오 디코더(710)는 도 3의 예에서의 비디오 디코더(310) 대신에 사용된다.

도 7의 예에서, 비디오 디코더(710)는 도 7에 도시된 바와 같이 함께 결합된 엔트로피 디코더(771), 인터 디코더(780), 잔차 디코더(773), 재구성 모듈(774), 및 인트라 디코더(772)를 포함한다.

엔트로피 디코더(771)는, 코딩된 화상으로부터, 코딩된 화상이 구성되는 구문 요소들을 나타내는 특정 심볼들을 재구성하도록 구성될 수 있다. 그러한 심볼들은, 예를 들어, 블록이 코딩되는 모드(예를 들어, 인트라, 인터, b-예측(b-predicted) 등, 후자의 둘은 병합 서브모드 또는 다른 서브모드에서), 인트라 디코더(772) 또는 인터 디코더(780) 각각에 의한 예측을 위해 사용되는 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예컨대, 예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 예를 들어, 양자화된 변환 계수들의 형식으로 된 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 일 예에서, 예측 모드가 인터 또는 양방향 예측 모드일 때, 인터 예측 정보가 인터 디코더(780)에 제공되고; 예측 타입이 인트라 예측 타입일 때, 인트라 예측 정보가 인트라 디코더(772)에 제공된다. 잔차 정보에 대해 역양자화(inverse quantization)가 수행될 수 있고 이는 잔차 디코더(773)에 제공된다.

인터 디코더(780)는 인터 예측 정보를 수신하고, 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들을 생성하도록 구성된다.

인트라 디코더(772)는 인트라 예측 정보를 수신하고, 인트라 예측 정보에 기초하여 예측 결과들을 생성하도록 구성된다.

잔차 디코더(773)는 역양자화를 수행하여 탈양자화된(de-quantized) 변환 계수들을 추출하고, 탈양자화된 변환 계수들을 처리하여 잔차를 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 변환하도록 구성된다. 잔차 디코더(773)는 또한(양자화기 파라미터(QP)를 포함하도록) 특정 제어 정보를 요구할 수 있고, 그 정보는 엔트로피 디코더(771)에 의해 제공될 수 있다(이는 단지 저용량 제어 정보일 수 있으므로 데이터경로가 묘사되지 않음).

재구성 모듈(774)은, 공간 도메인에서, 잔차 디코더(773)에 의해 출력된 잔차와 예측 결과들(경우에 따라 인터 또는 인트라 예측 모듈에 의해 출력된 것)을 조합하여 재구성된 블록을 형성하도록 구성하고, 재구성된 블록은 재구성된 화상의 일부일 수 있고, 재구성된 화상은 결국 재구성된 비디오의 일부일 수 있다. 시각적 품질을 개선하기 위해 디블로킹 동작 등과 같은 다른 적합한 동작들이 수행될 수 있다는 점에 유의한다.

비디오 인코더들(303, 503 및 603), 및 비디오 디코더들(310, 410 및 710)은 임의의 적합한 기법을 사용하여 구현될 수 있다는 점에 유의한다. 일 실시예에서, 비디오 인코더들(303, 503 및 603), 및 비디오 디코더들(310, 410 및 710)은 하나 이상의 집적 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 비디오 인코더들(303, 503 및 503), 및 비디오 디코더들(310, 410 및 710)은 소프트웨어 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.

I. 관련 병합 모드 기술들

I. 1 HEVC에서의 병합 모드

화상은, 예를 들어, 트리 구조 기반 파티션 방식(tree structure based partition scheme)을 사용하여 블록들로 파티셔닝될 수 있다. 이어서, 결과로 생긴 블록들은 인트라 예측 모드, 인터 예측 모드, 병합 모드, 스킵 모드 등과 같은 상이한 처리 모드들로 처리될 수 있다. 현재 블록으로 지칭되는 현재 처리중인 블록이 병합 모드로 처리될 때, 이웃 블록은 현재 블록의 공간 또는 시간 이웃으로부터 선택될 수 있다. 현재 블록은 선택된 이웃 블록으로부터 동일한 움직임 데이터 세트를 공유함으로써 선택된 이웃 블록과 병합될 수 있다. 이러한 병합 모드 동작은 이웃 블록 그룹에 대해 수행될 수 있어, 이웃 블록들의 영역이 함께 병합되어 동일한 움직임 데이터 세트를 공유할 수 있다. 인코더로부터 디코더로의 송신 동안, 전체 움직임 데이터 세트의 송신 대신에, 현재 블록에 대해 선택된 이웃 블록의 움직임 데이터를 지시하는 인덱스만이 송신될 수 있다. 이러한 방식으로, 움직임 정보의 송신에 사용되는 데이터(비트들)의 양이 감소될 수 있고, 코딩 효율이 향상될 수 있다.

상기한 예에서, 움직임 데이터를 제공하는 이웃 블록은 현재 블록에 대해 미리 정의된 후보 위치 세트로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 후보 위치들은 공간 후보 위치들 및 시간 후보 위치들을 포함할 수 있다. 각각의 공간 후보 위치는 현재 블록에 이웃하는 공간 이웃 블록과 연관된다. 각각의 시간 후보 위치는 이전에 코딩된 화상에 위치한 현재 블록의 병치된 블록(collocated block)인 시간 이웃 블록과 연관된다. (후보 블록들로 지칭되는) 후보 위치들과 중첩하는 이웃 블록들은 현재 블록의 모든 공간 이웃 블록들 및 현재 블록의 모든 시간 이웃 블록들의 서브세트이다. 이러한 방식으로, 후보 블록들은 전체 이웃 블록 세트 대신에 병합될 블록의 선택을 위해 평가될 수 있다.

도 8은 HEVC에 정의된 바와 같은 병합 모드 후보 위치들을 도시한다. 현재 블록(810)은 병합 모드로 처리될 것이다. 병합 모드 처리를 위해 후보 위치 세트 {A, B, C, D, E, T0, T1}가 정의된다. 구체적으로, 후보 위치들 {A, B, C, D, E}은 현재 블록(810)과 동일한 화상에 있는 후보 블록들의 위치들을 나타내는 공간 후보 위치들이다. 대조적으로, 후보 위치들 {T0, T1}은 이전에 코딩된 화상에 있는 후보 블록들의 위치들을 나타내는 시간 후보 위치들이다. 도시된 바와 같이, 후보 위치 T1은 현재 블록(810)의 중심 근처에 위치할 수 있다.

도 8에서, 각각의 후보 위치는, 예를 들어, 4x4 샘플들의 크기를 갖는 샘플들의 블록에 의해 표현된다. 후보 위치에 대응하는 이러한 블록의 크기는 현재 블록(810)을 생성하기 위해 사용되는 트리 기반 파티셔닝 방식에 대해 정의된 예측 블록(PB)들의 최소 허용가능 크기(예를 들어, 4x4 샘플들)와 같거나 작을 수 있다. 이러한 구성 하에서, 후보 위치를 나타내는 블록은 단일 이웃 PB 내에서 항상 커버(cover)될 수 있다. 대안적인 예에서, 샘플 위치(예를 들어, 블록 A 내의 우측하단 샘플, 또는 블록 D 내의 우측상단 샘플)는 후보 위치를 나타내기 위해 사용될 수 있다.

일 예에서, 도 8에 정의된 후보 위치들 {A, B, C, D, E, T0, T1}에 기초하여, 후보 위치들 {A, B, C, D, E, T0, T1}로부터 병합 후보들을 선택하기 위해 병합 모드 프로세스가 수행될 수 있다. 병합 모드 프로세스에서, 후보 리스트를 구성하기 위해 후보 리스트 구성 프로세스가 수행될 수 있다. 후보 리스트는 미리 정의된 최대 수의 병합 후보들 Cm을 가질 수 있다. 후보 리스트 내의 각각의 병합 후보는 움직임 보상 예측에 사용될 수 있는 움직임 데이터 세트일 수 있다.

병합 후보들은 특정 순서에 따라 후보 리스트 상에 열거될 수 있다. 예를 들어, 병합 후보가 어떻게 도출되는지에 따라, 상이한 병합 후보들은 상이한 선택될 확률들을 가질 수 있다. 더 높은 선택될 확률들을 갖는 병합 후보들은 더 낮은 선택될 확률들을 갖는 병합 후보들의 앞에 배치된다. 이러한 순서에 기초하여, 각각의 병합 후보는 인덱스(병합 인덱스라고 지칭됨)와 연관된다. 더 높은 선택될 확률을 갖는 병합 후보는 더 작은 인덱스 값을 가질 것이며, 이는 각자의 인덱스를 코딩하기 위해 더 적은 비트들이 필요하다는 것을 의미한다.

일 예에서, 움직임 파라미터들로도 지칭되는 움직임 데이터는 1개 또는 2개의 움직임 벡터의 수평 및 수직 움직임 벡터 변위 값, 1개 또는 2개의 움직임 벡터와 연관된 1개 또는 2개의 참조 화상 인덱스, 및 선택적으로 각각의 인덱스와 연관되는 참조 화상 리스트의 식별을 포함할 수 있다.

일 예에서, 미리 정의된 순서에 따라, 제1 수의 병합 후보 C1이 공간 후보 위치들 {A, B, C, D, E}로부터 도출되고, 제2 수의 병합 후보 C2=Cm-C1가 시간 후보 위치들 {T0, T1}로부터 도출된다. 후보 위치들을 나타내기 위한 숫자들(numerals) A, B, C, D, E, T0, T1은 또한 병합 후보들을 지칭하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 후보 위치 A로부터 획득된 병합 후보는 병합 후보 A로서 지칭된다.

일부 시나리오들에서, 후보 위치에서의 병합 후보는 이용불가능할 수 있다. 예를 들어, 후보 위치에서의 후보 블록은 인트라-예측될 수 있거나, 또는 후보 블록은 현재 블록(810)을 포함하는 슬라이스 또는 타일의 외부에 있거나 현재 블록(810)과 동일한 코딩 트리 블록(CTB) 행에 있지 않다. 일부 시나리오들에서, 후보 위치에서의 병합 후보는 중복될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록(810)의 동일한 이웃 블록이 2개의 후보 위치와 중첩될 수 있다. 중복 병합 후보는 후보 리스트로부터 제거될 수 있다. 후보 리스트 내의 이용가능한 병합 후보들의 총 수가 병합 후보(C)의 최대 수보다 작을 때, 후보 리스트를 채우기 위해 (예를 들어, 미리 구성된 규칙에 따라) 추가적인 병합 후보들이 생성될 수 있어, 후보 리스트가 고정된 길이를 갖도록 유지될 수 있다. 예를 들어, 추가적인 병합 후보들은 조합된 양방향 예측 후보들 및 제로 움직임 벡터 후보들을 포함할 수 있다.

후보 리스트가 구성된 후에, 인코더에서, 후보 리스트로부터 병합 후보를 선택하기 위해 평가 프로세스가 수행될 수 있다. 예를 들어, 각각의 병합 후보에 대응하는 레이트-왜곡 성능이 계산될 수 있고, 최상의 레이트-왜곡 성능을 갖는 것이 선택될 수 있다. 따라서, 선택된 병합 후보와 연관된 병합 인덱스가 현재 블록(810)에 대해 결정되어 디코더에 시그널링될 수 있다.

디코더에서, 현재 블록(810)의 병합 인덱스가 수신될 수 있다. 인코더 측에서의 후보 리스트와 동일한 후보 리스트를 생성하기 위해 전술한 바와 같은 유사한 후보 리스트 구성 프로세스가 수행될 수 있다. 후보 리스트가 구성된 후에, 일부 예들에서 임의의 평가들을 수행하지 않고 수신된 병합 인덱스에 기초하여 후보 리스트로부터 병합 후보가 선택될 수 있다. 선택된 병합 후보의 움직임 데이터는 현재 블록(810)의 후속하는 움직임 보상된 예측을 위해 사용될 수 있다.

스킵 모드가 또한 HEVC에 도입된다. 예를 들어, 스킵 모드에서는, 움직임 데이터 세트를 결정하기 위해 전술한 바와 유사하게 병합 모드를 사용하여 현재 블록이 예측될 수 있지만, 어떠한 잔차도 생성되지 않고, 어떠한 변환 계수도 송신되지 않는다. 스킵 플래그가 현재 블록과 연관될 수 있다. 현재 블록의 관련된 움직임 정보를 지시하는 병합 인덱스와 스킵 플래그가 비디오 디코더에 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 인터-화상 예측 슬라이스에서의 코딩 유닛(CU)의 시작에서, 다음과 같은 것을 암시하는 슬립 플래그(slip flag)가 시그널링될 수 있다: CU는 단지 하나의 PU(2Nx2N)를 포함한다; 병합 모드는 움직임 데이터를 도출하기 위해 사용된다; 비트스트림에는 잔차 데이터가 존재하지 않는다. 디코더 측에서, 스킵 플래그에 기초하여, 잔차 신호들을 추가하지 않고 각자의 현재 블록을 디코딩하기 위해 병합 인덱스에 기초하여 예측 블록이 결정될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 병합 모드를 사용하는 비디오 코딩을 위한 다양한 방법은 스킵 모드와 조합하여 활용될 수 있다.

I. 2 JEM 7(Joint Exploration Model 7)에서의 병합 모드

JEM 7(Joint Exploration Model 7)은 JVET(Joint Video Exploration Team)에 의해 개발된 테스트 모델 소프트웨어이다. JEM 7에서, 서브-CU 모드들 및 서브-CU 병합 후보들이 도입된다. 서브-CU 모드들은 ATMVP(alternative temporal motion vector prediction) 모드 및 STMVP(spatial-temporal motion vector prediction) 모드를 포함한다. 서브-CU 모드들은 추가적인 병합 후보들을 획득하기 위해 인에이블(enable)된다. 서브-CU 모드들을 시그널링하기 위해 추가적인 구문 요소가 사용되지 않는다. 2개의 추가적인 서브-CU 병합 후보(ATMVP 후보 및 STMVP 후보)가 도출되어, ATMVP 모드 및 STMVP 모드를 나타내기 위해 각각의 CU의 병합 후보 리스트에 추가될 수 있다. HEVC의 후보 리스트와 비교하여, 시퀀스 파라미터 세트가 ATMVP 및 STMVP가 인에이블되는 것을 지시하는 경우, 최대 7개의 병합 후보가 사용된다.

추가적인 병합 후보들(ATMVP 및 STMVP)의 인코딩 로직은 HEVC의 병합 후보들의 것과 유사하다. 예를 들어, P 또는 B 슬라이스 내의 각각의 CU의 경우, 2개의 추가적인 서브-CU 병합 후보에 대해 2개 더 많은 레이트 왜곡 성능 기반 체크들이 필요하다. 일 예에서, 병합 후보들은 다음과 같은 순서에 따라 후보 리스트에 삽입되거나 추가된다: 공간 병합 후보들(예를 들어, 후보들 A, B, C, 및 D), 서브-CU 병합 후보들(예를 들어, 후보들 ATMVP 및 STMVP), 후보 E(리스트 내의 병합 후보들이 6개 미만일 때), 시간 병합 후보(TMVP), 조합된 양방향 예측 후보들 및 제로 움직임 벡터 후보들. 일 예에서, 후보 리스트의 길이(예를 들어, 7)가 주어지면, 상기한 순서에 기초하여 더 높은 우선순위들을 갖는 이용가능한 병합 후보들이 후보 리스트를 완전히 채울 수 없을 때, 더 낮은 우선순위들을 갖는 병합 후보들이 후보 리스트를 채우는데 사용될 수 있다.

JEM에서, 병합 인덱스의 모든 빈(bin)들은 CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding)에 의해 컨텍스트 코딩된다(context coded). HEVC에 있는 동안, 제1 빈만이 컨텍스트 코딩되고 나머지 빈들은 컨텍스트 바이-패스 코딩된다(context by-pass coded). JEM에서, 병합 후보들의 최대 수는 7이다. JEM 7의 설명은 [Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 7 (JEM 7), Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 7th Meeting: Torino, IT, 13-21 July 2017]에서 제공된다.

I. 3. 병합 후보 리스트 구성을 위한 예시적인 방식

도 9는 병합 후보 리스트 구성을 위한 예시적인 방식을 도시한다. 그 예는, ["A dynamic motion vector referencing scheme for video coding", Jingning Han, Yaowu Xu, and James Bankoski, Sep 2016, ICIP]에 설명되어 있다. 그 방식은, 8x8 샘플 블록의 스텝 크기를 갖는, 이전에 코딩된 블록들로부터의 후보 움직임 벡터들을 검색한다. 그 방식은 가장 가까운 공간 이웃들, 즉, 바로 상단 행, 좌측 열, 및 우측상단 코너를 카테고리 1로서 정의한다. 외부 영역들(현재 블록 경계로부터 최대 3개의 8x8 블록 떨어져 있음) 및 이전에 코딩된 화상 내의 병치된 블록들은 카테고리 2로서 분류된다. 상이한 참조 화상들로부터 예측되거나 인트라 코딩된 이웃 블록들은 리스트로부터 가지치기된다. 그 다음에, 나머지 참조 블록들에는 각각 가중치가 할당된다. 가중치는 현재 블록까지의 거리와 관련된다.

II. 병합 후보 리스트 구성 예들

II. 1. 현재 블록에 바로 인접하지 않은 검색 블록들을 포함하는 검색 영역으로부터 병합 후보들을 획득한다

II. 1. 1. 제1 예

도 10은 병합 후보들을 검색하는 제1 예를 도시한다. 이 예에서, 병합 후보들은 현재 블록(1001)에 인접한 검색 영역(1002)으로부터 검색될 수 있다. 검색 영역은 현재 블록(1001)의 바로 상단 또는 좌측에 위치하지 않는 검색 블록들(1020)뿐만 아니라 검색 블록들(1021-1023)과 같은 현재 블록(1001)의 바로 이웃 블록들인 검색 블록들(1020)을 포함한다. 다시 말해서, 검색 블록들(1020)의 서브세트는 현재 블록(1001)으로부터 (한 검색 블록) 떨어진 위치들에 위치될 수 있다. HEVC에서의 후보 위치 사양과 비교하여, 검색 영역(1002)은 현재 블록(1101)의 바로 이웃으로부터 현재 블록(1101)으로부터 떨어진 이웃까지 확장된다. 이러한 방식으로, 더 많은 병합 후보들이 확장된 검색 영역(1102)으로부터 획득될 수 있다. 더 양호한 병합 후보를 획득할 확률이 증가될 수 있다.

도시된 바와 같이, 검색 영역(1002)은 현재 블록(1001)이 검색 영역(1002)의 우측하단 코너에 위치하는 정사각형 또는 직사각형일 수 있다. 아래쪽을 가리키는 y 축 및 우측을 가리키는 x 축을 갖는 좌표계가 검색 영역을 정의하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록(1001)의 좌측상단 코너(샘플) 좌표는 (0, 0)인 것으로 설정된다. 검색 영역(1002)은 (-Offset_x, -Offset_y)와 같은, 검색 영역(1002)의 좌측상단 코너 샘플(1004)의 좌표 쌍으로 특정될 수 있다.

검색 영역(1002)은 그리드 패턴(1003)에 따라 검색 블록들(1020)로 파티셔닝될 수 있다. 그리드 패턴(1003)은 상이한 예들에서 달라질 수 있다. 유사하게, 각각의 검색 블록(1020)의 크기 및 형상은 상이한 예들에서 달라질 수 있다. 예를 들어, 각각의 검색 블록(1020)은 형상이 정사각형 또는 직사각형일 수 있다. 예를 들어, 정사각형 블록들은 KxK의 크기를 가질 수 있으며, 여기서 K는 4, 8, 16 등과 같은 정수일 수 있다.

각각의 검색 블록(1020)은 병합 후보가 획득될 수 있는 후보 위치를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 각자의 검색 블록 내의 샘플에 대응하는 위치는 각자의 움직임 데이터를 획득하기 위한 후보 위치로서 사용될 수 있다. 일 예에서, 인코더 측 및 디코더 측에서 공통의 이해가 확립될 수 있도록 각자의 검색 블록 내의 특정한 후보 위치가 미리 정의된다. 예를 들어, 후보 위치는 각자의 검색 블록 내의 좌측상단 코너 샘플, 우측하단 코너 샘플, 또는 중앙 샘플의 위치에 위치할 수 있다. 도 10의 예에 도시된 바와 같이, 3개의 검색 블록(1021-1023)은 HEVC에서 특정된 바와 같이 후보 위치들 B, E, 및 A와 중첩한다.

병합 후보들은 특정 순서에 따라 검색 블록들(1020)로부터 검색될 수 있다. 하나의 방법에서, 검색 블록들의 검색은 (-Offset_x, -Offset_y)로부터 현재 블록(1001)의 에지까지 시작할 수 있다. 인코더 또는 디코더는 (-Offset_x, -Offset_y)로부터 검색하고, 모든 KxK 블록을 스캐닝하여 현재 블록(1001)의 에지까지 병합 후보들을 얻을 수 있다. 병합 후보가 그 위치(검색 블록)에서 이용가능할 때, 그 병합 후보들은 병합 후보 리스트 내에 삽입될 수 있다. 병합 후보가 그 위치에서 이용가능하지 않을 때, 그 검색 블록은 삽입 동작 없이 스킵된다.

II. 1. 2. 제2 예

도 11은 병합 후보들을 검색하는 다른 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 10의 예와 유사하게 현재 블록(1101)의 이웃에서 검색 영역(1102)이 정의된다. 그러나, 검색 영역(1102)의 하단 또는 우측 에지는 현재 블록(1101)의 하단 또는 우측 에지와 정렬되지 않는다. 따라서, 위치(1104)에서의 제1 좌표 쌍(-Offset_x, -Offset_y)에 더하여, 위치(1105)에서의 제2 좌표 쌍(Edge1_x, Edge1_y) 및 위치(1106)에서의 제3 좌표 쌍(Edge2_x, Edge2_y)이 검색 영역(1102)을 정의하는 데 사용된다.

II. 1. 3. 제3 예

도 12는 병합 후보들을 검색하는 다른 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 11의 예에서와 유사하게 현재 블록(1201)의 이웃에서 검색 영역(1202)이 정의된다. 그러나, 검색 영역(1201)은 3개의 서브영역: 상부 영역(1231), 좌측상부 영역(1232), 및 좌측 영역(1233)으로 파티셔닝된다. 구체적으로, 상부 영역 및 좌측상부 영역은 현재 블록(1201)의 좌측 에지와 정렬되고 위치(1207)에서 좌표들(0, -Offset_y)을 교차하는 라인에 의해 분리된다. 좌측 영역 및 좌측상부 영역은 현재 블록(1201)의 상단 에지와 정렬되고 위치(1208)에서 좌표들 (-Offset_x, 0)을 교차하는 라인에 의해 분리된다.

상이한 검색 순서들이 상부 서브영역 파티션에 기초하여 채택될 수 있다. 예를 들어, 병합 후보들에 대한 검색은 다음과 같은 순서: (1) 상부 영역, 좌측 영역, 좌측상부 영역; (2) 상부 영역, 좌측상부 영역, 좌측 영역; (3) 좌측 영역, 상부 영역, 좌측상부 영역; (4) 좌측 영역, 좌측상부 영역, 상부 영역; (5) 좌측상부 영역, 상부 영역, 좌측 영역; 및 (6) 좌측상부 영역, 좌측 영역, 상부 영역 중 하나로 수행될 수 있다.

각각의 서브영역 내에서, 검색 블록들은 다양한 순서로, 예컨대, 좌측 열로부터 우측 열로 그리고 상단 행으로부터 하단 행으로, 하단 행으로부터 상단 행으로 그리고 우측 열로부터 좌측 열로, 및 다른 적합한 순서들로 유사하게 검색될 수 있다. 또한, 검색 순서들은 상이한 서브영역들과 상이할 수 있다. 예를 들어, 검색은 현재 블록(1201) 근처의 검색 블록들로부터 시작하여, 각각의 서브영역에서 현재 블록(1201)으로부터 떨어진 검색 블록들로 진행할 수 있다. 대안적으로, 검색은 현재 블록(1201)으로부터 떨어진 검색 블록들로부터 시작하여, 각각의 서브영역에서 현재 블록(1201) 근처의 검색 블록들로 진행할 수 있다.

II. 1. 4. 제4 예

도 13은 병합 후보들을 검색하는 다른 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 11의 예에서와 유사하게 현재 블록(1301)의 이웃에서 현재 블록(1301)에 인접한 검색 영역(1302)이 정의된다. 그러나, 도 11의 예와는 상이하게, 검색 영역(1302)은 현재 블록(1301)으로부터 떨어져서 시프트(shift)된다. 예를 들어, 현재 블록(1301)의 상단측, 좌측, 또는 둘 다에서 검색 영역(1302)과 현재 블록(1301) 사이에 갭(1341)이 존재할 수 있다.

II. 1. 5. 제5 예

도 14는 병합 후보들을 검색하는 다른 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 12의 예에서와 유사하게 현재 블록(1401)의 이웃에서 현재 블록(1401)에 인접한 검색 영역(1402)이 정의된다. 그러나, 도 12의 예와는 상이하게, 검색 영역(1402)은 현재 블록(1401)으로부터 떨어져서 시프트된다. 예를 들어, 현재 블록(1401)의 상단측, 좌측, 또는 둘 다에서 검색 영역(1402)과 현재 블록(1401) 사이에 갭(1441)이 존재할 수 있다.

II. 1. 6. 제6 예

다른 예에서, 병합 후보들을 검색하는 것은 병합 후보 리스트가 완전히 채워질 때까지 2개의 라운드로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 그리드 패턴은 제1 라운드에서 사용되고, 2Kx2K의 크기를 갖는다(제1 그리드 패턴으로부터 기인하는 검색 블록들은 2Kx2K의 크기를 가짐을 의미한다). 현재 블록에 인접한 제1 검색 영역은 제1 그리드 패턴을 사용하여 제1 검색 블록들로 파티셔닝된다. 제2 그리드 패턴이 제2 라운드에서 사용된다. 제2 그리드 패턴은 제1 그리드 패턴과 유사할 수 있다. 그러나, 제2 그리드 패턴에 대응하는 제2 검색 영역은 제1 검색 영역의 위치로부터 떨어져서, 예를 들어, KxK의 블록만큼 현재 블록에 대해 좌측상부 방향으로 시프트된다. 제1 및 제2 검색 라운드들은 제1 및 제2 검색 영역들에 대해 각각 및 연속적으로 수행될 수 있다. 이 2개의 검색 라운드에 의해, 각자의 검색 블록들에 대응하는 후보 위치들의 밀도가 증가될 수 있다.

II. 1. 7. 제7 예

도 15는 병합 후보들을 검색하는 다른 방법을 도시한다. 도시된 바와 같이, 현재 블록(1501)에 인접한 검색 영역(1502)이 정의된다. 다양한 예들에서 검색 영역(1502)은 현재 블록(1501)과 터치할 수 있거나, 현재 블록(1501)으로부터 떨어져서 시프트될 수 있다. 검색 영역(1502)의 검색 블록들을 검색하기 위해 검색 패턴이 정의된다. 검색 패턴은 화살표들(1543-1545)에 의해 지시된 복수의 스트립들(1543-1545)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 스트립은 현재 블록(1501)을 둘러싸는 L자 형상을 갖는다. 상이한 예들에서, 각각의 L자형 스트립의 모든 블록들 또는 블록들의 서브세트가 검색될 수 있다.

일 예에서, 도 15에 도시된 바와 같이, L자형 스트립들(1543-1545)은 좌측하단으로부터 우측상단으로, 그리고 가장 가까운 이웃으로부터 가장 먼 이웃으로의 순서로 검색될 수 있다. 검색 블록들을 교차하는 화살표들(1543-1545)은 각각의 스트립에서의 스캐닝의 방향들을 나타낸다.

다른 예에서, L자형 스트립들(1543-1545)은 우측상단으로부터 좌측하단으로, 그리고 가장 가까운 이웃으로부터 가장 먼 이웃으로의 순서로 검색될 수 있다.

다른 예에서, L자형 스트립들(1543-1545)은 좌측하단으로부터 우측상단으로, 그리고 가장 먼 이웃으로부터 가장 가까운 이웃으로의 순서로 검색될 수 있다.

다른 예에서, L자형 스트립들(1543-1545)은 우측상단으로부터 좌측하단으로, 그리고 가장 먼 이웃으로부터 가장 가까운 이웃으로의 순서로 검색될 수 있다.

II. 1. 8. 제8 예

도 16은 병합 후보들을 검색하는 다른 예를 도시한다. 도 16에 도시된 검색 방법은 JVET 및 HEVC에 의해 특정된 방법들에 대한 확장일 수 있다. 도시된 바와 같이, 예를 들어, 현재 블록(1601)의 좌측상단 코너 샘플 (0, 0)에 대해 3개의 좌표 쌍 (-Offset_x, -Offset_y), (Edge1_x, Edge1_y), 및 (Edge2_x, Edge2_y)를 갖는, 현재 블록(1601)에 인접한 검색 영역(1602)이 정의된다. 검색 영역(1602)은 현재 블록(1602)에 바로 인접할 수 있다. 검색 영역(1602)은 그리드 패턴(1603)을 사용하여 검색 블록들로 파티셔닝된다. 결과로 생긴 검색 블록들은 정사각형 또는 직사각형의 형상을 가질 수 있다.

HEVC 또는 JEM 7에서, 공간 병합 후보들은 도 16에 도시된 바와 같은 제1 검색 블록 세트 A0, B0, C0, D0, 및 E0 내의 제1 후보 위치 세트 A-E에서 검색될 수 있다. 확장에 의해, 현재 블록(1601)의 바로 이웃으로부터 확장되는 검색 영역(1602)을 커버하기 위해 추가적인 후보 위치 세트들이 도입될 수 있다. 구체적으로, 검색 영역(1602) 내의 후보 위치들은, 현재 블록(1602)에 인접한 제1 이웃(A0-C0을 포함함)으로부터 현재 블록(1602)에 인접하지 않고 현재 블록(1602)으로부터 한 검색 블록 떨어져 있는 이웃들(A1-C1 및 A2-C2를 포함함)까지, 현재 블록(1601)의 좌측, 상단 및 좌측상단에서의 제1 후보 위치 세트 A-E에 대해, 각각, 좌측-방향, 상단-방향 및 좌측상단-방향으로 확장된다. 추가적인 후보 위치 세트들 중에서, 제2 후보 위치 세트는 제2 검색 블록 세트 A1, B1, C1, D1, 및 E1 내에 있을 수 있고, 제3 후보 위치 세트는 제3 검색 블록 세트 A2, B2, C2, D2, 및 E2 내에 있을 수 있다. 2개의 추가적인 후보 위치(또는 검색 블록) 세트가 도 16에 도시되어 있지만, 검색 영역(1602) 및 그리드 패턴(1603)의 정의에 따라 다른 예들에서는 2개의 세트보다 많은 추가적인 후보 위치(또는 검색 블록) 세트가 이용될 수 있다.

도시된 바와 같이, 제1 검색 블록 세트에서, 검색 블록(D0)은 현재 블록(1601)의 좌측하단 코너에 위치하고; 검색 블록(A0)은 현재 블록의 좌측에 그리고 검색 블록(D0) 옆에 위치하고; 검색 블록(C0)은 현재 블록의 우측상단 코너에 위치하고; 검색 블록(B0)은 현재 블록의 상단측에 그리고 검색 블록(C0) 옆에 위치하고; 검색 블록(E0)은 현재 블록의 좌측상단 코너에 위치한다.

도시된 바와 같이, 제2 검색 블록 세트에서, 검색 블록(D1)은 검색 블록(D0)의 좌측 옆에 위치하고; 검색 블록(A1)은 검색 블록(A0)의 좌측 옆에 위치하고; 검색 블록(C1)은 검색 블록(C0)의 상단측 옆에 위치하고; 검색 블록(B1)은 검색 블록(B0)의 상단측 옆에 위치하고; 검색 블록(E1)은 검색 블록(E0)의 좌측상단 코너에 위치한다.

각각의 검색 블록은 WxH 샘플들의 크기를 가질 수 있다. 검색 블록을 검색할 때, 검색 블록 내의 로케이션에서의 샘플의 위치가 움직임 데이터를 획득하기 위한 후보 위치로서 사용될 수 있다. 샘플의 위치는, 예를 들어, 좌측상단 코너 샘플, 우측하단 코너 샘플, 각자의 검색 블록의 중심에서의 샘플 등일 수 있다.

예로서, 도 16에 도시된 바와 같이, 후보 위치들 A-E는 4x4 샘플들의 크기의 작은 블록들에 의해 표현된다. 다른 검색될 검색 블록들 A0-E0, A1-E1, 및 A2-E2에서의 후보 위치들은 또한 A (i, j), B (i, j), C (i, j), D (i, j), 및 E (i, j)에 의해 지시된 작은 블록들에 의해 유사하게 표현될 수 있으며, 여기서 i 및 j는 작은 블록들 내의 샘플에 대응하는 좌표들이다.

위의 정의된 검색 영역(1602) 및 특정된 검색 블록들 또는 후보 위치들에 기초하여, 병합 후보들을 검색하기 위한 다양한 스캔(검색) 순서들이 사용될 수 있다. 일 예에서, 스캔 순서는 가장 가까운 이웃으로부터 가장 먼 이웃까지일 수 있다. 예를 들어, 검색 블록들 A0-E0이 먼저 검색되고, 후속하여 검색 블록들 A1-E1이 검색되고, 추가로 후속하여 A2-E2가 검색된다. 일 예에서, 스캔 순서는 상기한 예의 역순일 수 있다. 또한, 각각의 검색 블록 세트 A0-E0, A1-E1, 및 A2-E2 내의 스캔 순서는 상이한 예들에서 달라질 수 있다. 예를 들어, 스캔 순서는 A (i, j), B (i, j), C (i, j), D (i, j), E (i, j), 또는 A (i, j), D (i, j), B (i, j), C (i, j), E (i, j), 또는 다른 순서들일 수 있다.

일 예에서, 검색 영역(1602)에 대한 검색은 복수의 라운드로 수행된다. 예를 들어, 복수의 검색 라운드들은 검색 블록들 A0-C0을 포함하는 현재 블록(1601)의 가장 가까운 이웃으로부터 검색 블록들 A2-D2를 포함하는 현재 블록(1601)의 가장 먼 이웃까지 수행될 수 있다.

복수의 검색 라운드들은 각자의 후보 리스트가 완전히 채워질 때까지 계속될 수 있다. 예를 들어, 이전의 검색 라운드가 수행된 후에, 각자의 후보 리스트가 완전히 채워지는지가 결정된다. 후보 리스트가 완전히 채워지지 않으면, 다음 검색 라운드가 수행될 것이다. 그렇지 않으면, 복수의 검색 라운드들의 프로세스는 종료될 것이다. 각각의 검색 라운드 동안, 병합 후보가 이용가능한 것으로 확인되고 각자의 후보 리스트에 추가될 때, 가지치기 동작이 일어날 수 있다. 예를 들어, 추가될 병합 후보가 (예를 들어, 임계값에 기초하여) 후보 리스트 상에 이미 있는 후보와 동일하거나 유사한 경우, 추가될 병합 후보는 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다. 또한, 일 예에서, 검색 라운드 동안, 후보 리스트가 완전히 채워지는 것으로 확인될 때, 검색 라운드는 검색 라운드에 대응하는 모든 병합 후보 위치들이 검색되기 전에 종료될 수 있다.

일 예에서, 검색 영역, 검색 블록들, 후보 위치들, 및 스캔 순서들에 대한 전술한 방식들은 TMVP 후보들이 시간 이웃 블록들에서 이용가능할 때 각자의 검색 블록들 내의 시간 병합 후보들(TMVP 병합 후보들)을 검색하기 위해 또한 적용될 수 있다.

또한, 상기한 방법들에서, Offset_x, -Offset_y, Edge1_x, Edge1_y, Edge2_x, Edge2_y 좌표들은 인코더 측으로부터 디코더 측으로 시그널링될 수 있거나, 또는 미리 정의될 수 있다.

II. 1. 9. 동적 검색 구성들을 갖는 예시적인 검색 방법들

일부 예들에서, 검색 그리드 패턴이 동적으로 정의될 수 있다. 하나의 방법에서, 검색 블록 크기는 각자의 검색 블록 위치들에 의존한다. 예를 들어, 검색 영역 내의 상이한 서브영역들에서, 검색 블록 크기들은 상이할 수 있다. 예를 들어, 도 12의 예에서, 현재 블록(1201)에 대한 좌측 서브영역(1233)은 더 큰 검색 블록 크기 grid_large를 가질 수 있고, 상부측 서브영역(1231)은 더 작은 검색 블록 크기 grid_small를 가질 수 있다. 다른 예에서, 좌측 서브영역(1233)은 더 작은 검색 블록 크기 grid_small를 가질 수 있고, 상부측 서브영역(1231)은 큰 검색 블록 크기 grid_large를 가질 수 있다.

다른 방법에서, 검색 블록 크기는 현재 블록 크기에 의존한다. 예를 들어, 현재 블록 크기가 임계값보다 클 때, 검색 블록 크기는 더 큰 것 grid_large이다. 현재 블록 크기가 임계값보다 작을 때, 검색 블록 크기는 더 작은 것 grid_small이다. 일반적으로, 처리중인 화상은 화상의 국지적 특성에 따라 적응적으로 코딩 블록들로 파티셔닝된다. 따라서, 상세한 텍스처들을 갖는 영역은 더 작은 크기들을 갖는 블록들로 파티셔닝될 수 있고, 더 적은 텍스처들을 갖는 영역은 더 큰 크기들을 갖는 블록들로 파티셔닝될 수 있다. 그 결과, 더 작은 블록은 더 작은 블록들로 둘러싸일 확률이 더 높을 것이고, 큰 블록은 더 큰 블록들로 둘러싸일 확률이 더 높을 것이다. 따라서, 현재 블록에 인접한 검색 영역이 주어지면, 더 작은 현재 블록의 이웃 블록들로부터의 움직임 데이터는 더 큰 현재 블록의 이웃 블록들로부터의 움직임 데이터보다 더 높은 밀도를 가질 수 있다. 이 움직임 데이터 분포 속성에 대응하여, 현재 블록의 크기에 따라 검색 블록 크기를 조정하면 병합 후보 검색의 효율이 향상될 것이다.

다른 실시예에서, 현재 블록 크기가 임계값보다 클 때, 검색 블록 크기는 더 작은 것 grid_small이다. 현재 블록 크기가 임계값보다 작을 때, 검색 블록 크기는 큰 것 grid_large이다.

다른 방법에서, 검색 블록 크기는 현재 슬라이스의 시간 레벨에 의존한다. 예를 들어, 현재 시간 레벨이 시그널링되거나 미리 정의될 수 있는 임계값보다 클 때, 현재 블록의 검색 블록들은 큰 값 grid_large을 가질 수 있다. 현재 시간 레벨이 미리 정의되거나 시그널링될 수 있는 임계값보다 작을 때, 현재 블록의 검색 블록들은 작은 값 grid_small을 가질 수 있다.

다른 실시예에서, 현재 시간 레벨이 임계값보다 클 때, 현재 블록의 검색 블록들은 작은 값 grid_small을 가질 수 있다. 현재 시간 레벨이 임계값보다 작을 때, 현재 블록의 검색 블록들은 큰 값 grid_large을 가질 수 있다.

다른 방법에서, 검색 블록 크기는 병합 후보 리스트에 이미 포함되어 있는 처음 N개의 병합 후보에 의존한다. 병합 후보들의 움직임 벡터들 간의 평균/최대 차이가 임계값보다 작은 것과 같이, 병합 후보들 중 대부분이 서로 유사할 때, 검색 블록 크기는 큰 값 grid_large일 수 있다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_large, -offset large)일 수 있다. 그의 움직임 벡터들 간의 평균/최대 차이가 임계값보다 큰 것과 같이, 병합 후보들 중 대부분이 유사하지 않을 때, 검색 블록 크기는 작은 값 grid_small일 수 있다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_small, -offset small)일 수 있다. 이 방법에서, 리스트에 이미 있는 후보들은, 공간 후보들 A, B, C, D, E 및 시간 후보들 TMVP, 또는 오직 공간 후보들 A, D, C, D E, 또는 리스트에 이미 있는 모든 후보들일 수 있다.

다른 방법에서, 그의 움직임 벡터들 간의 평균/최대 차이가 임계값보다 작은 것과 같이, 리스트에 이미 있는 병합 후보들의 움직임 벡터들 중 대부분이 더 작은 값의 움직임 벡터들을 가질 때, 검색 블록 크기는 작은 값 grid_small일 수 있다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_small, -offset small)일 수 있다. 움직임 벡터들 간의 평균/최대 차이가 임계값보다 큰 것과 같이, 리스트 상의 병합 후보들의 움직임 벡터들 중 대부분이 서로 유사하지 않을 때, 검색 블록 크기는 큰 값 grid_large일 수 있다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_large, -offset large)일 수 있다. 이 방법에서, 리스트에 이미 있는 후보들은, 공간 후보들 A, B, C, D, E 및 시간 후보들 TMVP, 또는 오직 공간 후보들 A, D, C, D E, 또는 리스트에 이미 있는 모든 후보들일 수 있다.

다른 방법에서, 검색 그리드 패턴으로 파티셔닝된 검색 블록들은 비-정사각형일 수 있다.

위의 방법들에서, Offset_x 및 offset_y는 상이하거나 동일할 수 있다. 검색 범위는 정사각형 또는 비-정사각형일 수 있다.

일부 예들에서, 검색 범위(검색 영역에 대응함)는 동적일 수 있다. 하나의 방법에서, 검색 범위는 검색 블록 위치들에 의존한다. 예를 들어, 좌측 서브영역은 더 큰 검색 범위 offset_large를 가질 수 있고, 상부 서브영역은 더 작은 검색 범위 offset_small를 가질 수 있다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_large, -offset small)일 수 있다. 다른 방법에서, 좌측 서브영역은 더 작은 검색 범위 offset_small를 가질 수 있고, 상부측 서브영역은 큰 검색 블록 크기 offset_large를 가질 수 있다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_small, -offset large)일 수 있다.

다른 방법에서, 검색 범위는 현재 블록 크기에 의존한다. 현재 블록 크기가 임계값보다 클 때, 검색 범위는 큰 것 offset_large이다. 검색 범위의 좌측상단 좌표들은 (-offset_large, -offset_large)일 수 있다. 현재 블록 크기가 임계값보다 작을 때, 검색 범위는 작은 것 offset_small이다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_small, -offset small)일 수 있다.

다른 실시예에서, 현재 블록 크기가 임계값보다 클 때, 검색 범위는 더 작은 것 offset_small이다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_small, -offset small)일 수 있다. 현재 블록 크기가 임계값보다 작을 때, 검색 범위는 큰 것 offset_large이다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_large, -offset large)일 수 있다.

다른 방법에서, 검색 범위는 현재 시간 레벨에 의존한다. 현재 시간 레벨이 임계값보다 클 때, 현재 블록의 검색 범위는 큰 값 offset_large을 가질 수 있다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_large, -offset large)일 수 있다. 현재 시간 레벨이 임계값보다 작을 때, 현재 블록의 검색 그리드는 작은 값 offset_small을 가질 수 있다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_small, -offset small)일 수 있다.

다른 실시예에서, 현재 시간 레벨이 임계값보다 클 때, 현재 블록의 검색 범위는 작은 값 offset_small을 가질 수 있다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_small, -offset small)일 수 있다. 현재 시간 레벨이 임계값보다 작을 때, 현재 블록의 검색 범위는 큰 값 offset_large을 가질 수 있다. 검색 범위의 좌측상단 코너 좌표들은 (-offset_large, -offset large)일 수 있다.

다른 방법에서, 후보 리스트에 이미 있는 병합 후보들이 정렬(sort)될 수 있다. 이어서, 인코더 및 디코더는 기존의 병합 후보들에 따라 MV 후보들의 범위 한계들을 발견할 수 있다. 일 예에서, MVmin-x, MVmin-y, MVmax-x, 및 MVmax-y는 다음과 같이 정의된다.

MVmin-x = min (MVAx, MVBx, MVCx, MVDx, MVEx),

MVmin-y = min (MVAy, MVBy, MVCy, MVDy, MVEy),

MVmax-x = max (MVAx, MVBx, MVCx, MVDx, MVEx), 및

MVmax-y = max (MVAy, MVBy, MVCy, MVDy, MVEy),

여기서, MVA, MVB, MVC, MVD 및 MVE는 후보 위치들 A, B, C, D 및 E에서의 스케일링된 움직임 벡터 후보들이다. 스케일링은 원래 참조 화상으로부터 현재 참조 리스트 내의 참조 인덱스 0을 갖는 참조 화상과 같은 타겟 참조 화상으로 움직임 벡터들을 스케일링하는 것이다. 스케일링은 TMVP를 도출하는 데 사용되는 동일한 스케일링 방법에 기초할 수 있다. 그 후, MVmin-x, MVmin-y, MVmax-x, 및 MVmax-y는 리스트 상의 기존의 후보들의 범위 한계들로서 역할을 한다.

다음으로, 병합 후보들의 MV들이 분포되는 좌표계에서, 리스트 상의 기존의 후보들의 범위 한계들에 기초하여 MV 검색 범위가 정의된다. 예를 들어, 수평 방향에서, MV 검색 범위는 MVmin-x와 MVmax-x 사이에 있고, 수직 방향에서, MV 검색 범위는 MVmin-y와 MVmax-y 사이에 있다. MV 검색 범위는 상이한 서브영역들에서 동일한 크기 또는 상이한 크기들을 가질 수 있는 검색 블록들로 파티셔닝된다. 각각의 검색 블록에 대해, 인덱스 번호가 할당되고, 대표 MV가 정의된다. 예를 들어, 대표 MV는 현재의 검색 블록의 좌측상단 코너 벡터 값으로서 정의될 수 있다. 인코더는 MV 검색 범위 내의 모든 검색 블록들의 MV들을 체크하여 최상의 MV를 찾고 연관된 인덱스를 디코더에 시그널링할 수 있다. 인덱스의 시그널링은 병합 인덱스의 시그널링과 동일할 수 있다.

II. 2. 병합 후보 리스트 상의 병합 후보들의 위치들

본 명세서에 개시된 병합 후보 검색 방법들로부터 생기는 병합 후보들은 도 8의 예에서 설명된 바와 같은 후보 위치들 A, B, C, D, 및 E에서의 병합 후보들을 포함할 수 있으며, 그것은 예를 들어, 검색 영역이 후보 위치들 A-E와 중첩될 수 있기 때문이다. 따라서, 후보 위치들 A-E에서 이용가능한 병합 후보들을 제외한 병합 후보들은 후보 위치들 A-E에서의 후보 후보들로부터 구별하기 위해 확장된 병합 후보들로서 지칭된다. 일부 예들에서, 확장된 병합 후보들은 공간 병합 후보들만을 포함한다. 다른 예들에서, 확장된 병합 후보들은 공간 병합 후보들 이외에 시간 병합 후보들(TMVP)과 같은 다른 타입들의 병합 후보들을 포함할 수 있다. 확장된 병합 후보들을 HEVC 또는 JEM 7에 특정된 바와 같은 기존의 병합 후보 리스트에 추가하는 다양한 순서에 대해서는 이하에서 설명한다.

일 예에서, 확장된 병합 후보들은 모든 기존의 병합 후보들(예를 들어, 공간 병합 후보들(A, B, C, 및 D), 서브-CU 병합 후보들(ATMVP, STMVP), 공간 병합 후보(E)(리스트 내의 병합 후보들이 6개 미만일 때), 시간 병합 후보(TMVP), 조합된 양방향 예측 후보들 및 제로 움직임 벡터 후보들) 이후에 병합 후보 리스트의 뒤에 추가될 수 있다.

다른 예에서, 그러한 확장된 병합 후보들은 공간 병합 후보들 이후에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 병합 후보 순서는 공간 병합 후보들(A, B, C, 및 D), 확장된 병합 후보들, 서브-CU 병합 후보들(ATMVP, STMVP), 공간 병합 후보(E)(리스트 내의 병합 후보들이 6개 미만일 때), 시간 병합 후보(TMVP), 조합된 양방향 예측 후보들 및 제로 움직임 벡터 후보들일 수 있다.

다른 예에서, 그러한 확장된 병합 후보들은 시간 병합 후보(TMVP) 이후에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 병합 후보 순서는 공간 병합 후보들(A, B, C, 및 D), 서브-CU 병합 후보들(ATMVP, STMVP), 공간 병합 후보(E)(리스트 내의 병합 후보들이 6개 미만일 때), 시간 병합 후보(TMVP), 확장된 병합 후보들, 조합된 양방향 예측 후보들 및 제로 움직임 벡터 후보들일 수 있다.

다른 예에서, 그러한 확장된 병합 후보들은 TMVP 이후에 삽입될 수 있고, 위치 E에서의 병합 후보는 이용가능할 때 항상 삽입된다. 예를 들어, 병합 후보 순서는 공간 병합 후보들(A, B, C, 및 D), 서브-CU 병합 후보들(ATMVP, STMVP), 공간 병합 후보(E), 시간 병합 후보(TMVP), 확장된 병합 후보들, 조합된 양방향 예측 후보들 및 제로 움직임 벡터 후보들일 수 있다.

다른 예에서, 그러한 확장된 병합 후보들은 STMVP 이후에 삽입될 수 있다. 병합 후보 순서는 공간 병합 후보들(A, B, C, 및 D), 서브-CU 병합 후보들(ATMVP, STMVP), 확장된 병합 후보들, 공간 병합 후보(E)(리스트 내의 병합 후보들이 6개 미만일 때), 시간 병합 후보(TMVP), 조합된 양방향 예측 후보들 및 제로 움직임 벡터 후보들일 수 있다.

다른 예에서, 그러한 확장된 병합 후보들은 ATMVP 이후에 삽입될 수 있다. 병합 후보 순서는 공간 병합 후보들(A, B, C, 및 D), 첫번째 서브-CU 병합 후보(ATMVP), 확장된 병합 후보들, 두번째 서브-CU 병합 후보(STMVP), 공간 병합 후보(E)(리스트 내의 병합 후보들이 6개 미만일 때), 시간 병합 후보(TMVP), 조합된 양방향 예측 후보들 및 제로 움직임 벡터 후보들일 수 있다.

확장된 병합 후보들을 병합 후보 리스트에 삽입하는 순서는 많은 다양성을 가질 수 있다는 것에 유의한다. 상기한 예들은 단지 병합 후보 리스트를 구성하기 위한 가능성들의 서브 세트일 뿐이다. 확장된 병합 후보들을 삽입하기 위한 다른 방법들이 유사하게 도출될 수 있다.

II. 3. 후보 리스트 가지치기

후보 리스트에 병합 후보를 추가할 때, 중복 병합 후보를 후보 리스트에 추가하는 것을 회피하기 위해 또는 유사한 병합 후보를 병합 후보 리스트에 추가하는 것을 회피하기 위해 가지치기 동작이 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 병합 후보 리스트를 구성할 때 더 다양한 병합 후보가 획득될 수 있다. 더 양호한 병합 후보(예를 들어, 레이트 왜곡 성능의 관점에서)가 이러한 후보 리스트로부터 선택될 수 있다.

하나의 방법에서, 가지치기 동작은 무손실 가지치기 동작(lossless pruning operation)일 수 있다. 이러한 확장된 병합 후보들을 병합 후보 리스트에 삽입할 때, 인코더 또는 디코더는 새로운 후보를 리스트에 이미 있는 기존의 후보와 비교할 수 있다. 리스트 내의 임의의 기존의 병합 후보들과는 상이한 새로운 병합 후보가 리스트에 추가될 수 있다.

다른 방법에서, 가지치기 동작은 손실 가지치기 동작(lossy pruning operation)일 수 있다. 그러한 확장된 병합 후보들을 병합 후보 리스트에 삽입할 때, 인코더 또는 디코더는 새로운 후보를 리스트에 이미 있는 기존의 후보와 비교할 것이다. 새로운 후보와 기존의 후보들 사이의 차이가 임계값보다 크면, 인코더 또는 디코더는 새로운 후보를 후보 리스트에 삽입한다. 예를 들어, 차이는 벡터 연산에 기초한 추가될 움직임 벡터와 기존의 움직임 벡터 사이의 차이의 절대값일 수 있다. 일 예에서, 임계값은 양의 정수(예를 들어, 4, 8, 12, 16 등)일 수 있고, 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set, SPS) 레벨, 화상 파라미터 세트(picture parameter set, PPS) 레벨, 또는 슬라이스 헤더에서 시그널링되거나 미리 정의(예를 들어, 하드 코딩(hard coded))될 수 있다. SPS 또는 PPS에서의 상세한 신호는 본 발명의 나중 부분에서 특정된다.

병합 후보의 움직임 데이터가 저장될 때, 각자의 움직임 벡터 분해능(motion vector resolution)은 HEVC에서 1/4 화소 정밀도 또는 정수 화소 정밀도일 수 있다. JEM에서, 움직임 벡터 분해능은 추가적인 4 화소 움직임 벡터 정밀도를 가질 수 있다. 확장된 병합 후보들을 추가하기 위한 가지치기 동작을 수행할 때, 비교는 1/4 화소 정밀도, 정수 정밀도, 또는 4 화소 정밀도 하에 있을 수 있다.

새로운 후보 벡터를 기존의 후보 벡터와 비교하기 위한 예시적인 가지치기 프로세스는 다음의 단계들을 포함할 수 있다. 먼저, 새로운 및 기존의 벡터들이 동일한 참조 화상 인덱스와 연관되는지가 먼저 결정된다. 새로운 및 기존의 벡터들이 동일한 참조 화상 인덱스와 연관되지 않으면, 그것들은 상이한 것으로 결정되고, 새로운 후보 벡터는 후보 리스트에 추가될 수 있다. 그렇지 않으면, 새로운 벡터와 기존의 벡터의 차이를 임계값과 비교하기 위해 추가 단계가 수행된다. 예를 들어, 새로운 벡터와 기존의 벡터 사이의 차이의 크기가 도출되어 임계값과 비교될 수 있다. 차이가 임계값을 초과하면, 새로운 벡터가 후보 리스트에 추가될 수 있다. 그렇지 않으면, 새로운 벡터가 후보 리스트에 추가되지 않는다. 임계값이 0인 것으로 선택되면, 상기한 가지치기 프로세스는 무손실 가지치기이다. 임계값이 0보다 크면, 상기한 가지치기 프로세스는 손실 프로세스이다.

III. 병합 모드의 코딩 및 시그널링

III. 1. 병합 인덱스들의 이진화 및 컨텍스트 모델링

일 예에서, M(예를 들어, M은 6임)을 초과하는 병합 인덱스가 단항 프리픽스(unary prefix) 및 빈들의 나머지의 고정 길이 코딩으로 코딩될 수 있다. 도 17은 최대 인덱스가 23일 때 병합 인덱스들을 코딩하기 위한 코드워드들의 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 처음 7개의 인덱스는 단항 코드워드들(unary codewords)로 코딩된다. 나머지 16개의 인덱스는 단항 프리픽스, 및 4개의 빈의 길이로 코딩된다.

다른 예에서, 이진화는 도 18에 도시된 바와 같이 수정될 수 있다. 하나의 빈은 인덱스가 M(예를 들어, M은 6임)을 초과하는지를 지시한다. 0 내지 M 인덱스들의 나머지 빈들은 여전히 단항 코딩된다. M+1로부터 마지막 인덱스까지의 인덱스들의 나머지 빈들은 고정 길이 코딩된다.

다른 예에서, 단항 코드워드는 추가적인 인덱스들(M을 초과하는 인덱스들)로 확장될 수 있다.

일 예에서, 병합 인덱스들의 빈들은 컨텍스트 코딩될 수 있다. 다른 예에서, 단항 부분은 컨텍스트 코딩되고, 고정 길이 부분은 바이패스 코딩된다. 다른 예에서, 각각의 빈은 하나의 컨텍스트를 사용한다. 다른 예에서, 각각의 빈은 복수의 컨텍스트를 사용할 수 있다. 다른 예에서, 몇 개의 빈들이 하나의 컨텍스트를 공유할 수 있다.

III. 2. 시퀀스 파라미터 세트(SPS)로의 병합 모드 시그널링

일 예에서, 본 명세서에 설명된 병합 모드 방식을 제어하기 위해 여러 시퀀스 레벨 파라미터들이 도입된다. 예를 들어, 확장된 병합 후보들을 검색하기 위한 검색 영역을 정의하기 위한 하나 이상의 오프셋이 특정된다. 전술한 예들에서, Offset_x가 Offset_y와 같을 때, 하나의 구문 요소 merge_candidate_search_offset가 시그널링된다. Offset_x 또는 Offset_y의 값은 4, 8, 16, 32, 48, 64, 80, 96 등과 같은 양의 정수일 수 있다. 검색 블록 크기는 또한 SPS 파라미터들에 의해 특정된다. 검색 블록들이 정사각형일 때, 검색 블록의 측면 길이(side length)를 지시하는 하나의 구문 요소 merge_candidate_search_grid가 시그널링된다. 가지치기 임계값은 또한 SPS에서 특정되고, 하나의 구문 요소 merge_pruning_threshold가 SPS에서 시그널링된다.

구문 테이블(syntax table)의 예가 도 19에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 파라미터들 merge_candidate_search_offset, merge_candidate_search_grid, 및 merge_pruning_threshold은 SPS의 끝에 포함된다.

다른 예에서, Offset_x가 Offset_y와 같지 않을 때, 2개의 구문 요소 merge_candidate_search_offset_x 및 merge_candidate_search_offset_y가 시그널링된다. Offset_x 또는 Offset_y의 값은 4, 8, 16, 32, 48, 64, 80, 96 등과 같은 양의 정수일 수 있다. 검색 블록들이 정사각형이 아닐 때, 검색 블록들의 폭을 지시하는 merge_candidate_search_grid_width 및 검색 블록들의 높이를 지시하는 merge_candidate_search_grid_height인 2개의 구문 요소가 시그널링된다. 가지치기 임계값은 또한 SPS에서 특정된다. 예를 들어, 하나의 구문 요소 merge_pruning_threshold가 SPS에서 시그널링된다.

예시적인 구문 테이블이 도 20에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 파라미터들 merge_candidate_search_offset_x, merge_candidate_search_offset_y, merge_candidate_search_grid_width, merge_candidate_search_grid_height, 및 merge_pruning_threshold은 SPS의 끝에 도시된다.

다른 예에서, Offset_x가 Offset_y와 같지 않을 때, 검색 블록은 또한 정사각형일 수 있다. 이 경우, 검색 블록 크기에 대한 하나의 구문 요소만이 시그널링된다.

다른 예에서, Offset_x가 Offset_y와 같을 때, 검색 블록은 비-정사각형일 수 있다.

다른 예에서, 상기한 요소들은 또한 그것들의 로그(logarithm)들에 의해 시그널링될 수 있다. 상기한 방법에서, Offset_x 또는 Offset_y의 값은 4, 8, 16, 32, 48, 64, 80, 96 등과 같은 양의 정수일 수 있다. 검색 블록 크기는 4, 8, 16, 32, 48, 64, 80, 96 등과 같은 양의 정수일 수 있다. 가지치기 임계값은 4, 8, 16, 32, 48, 64, 80, 96 등과 같은 양의 정수일 수 있다.

III. 3. 화상 파라미터 세트(PPS)로의 병합 모드 시그널링

일부 예들에서, 본 명세서에 설명된 병합 모드 방식을 제어하기 위해 여러 화상 레벨 파라미터들이 도입된다. 예를 들어, 확장된 병합 후보들을 검색하기 위한 검색 영역을 정의하기 위한 하나 이상의 오프셋이 특정된다. 전술한 예들에서, Offset_x가 Offset_y와 같을 때, 하나의 구문 요소 merge_candidate_search_offset가 시그널링된다. Offset_x 또는 Offset_y의 값은 4, 8, 16, 32, 48, 64, 80, 96 등과 같은 양의 정수일 수 있다. 검색 블록 크기는 또한 PPS 파라미터들에 의해 특정된다. 파티셔닝된 검색 블록들이 정사각형일 때, 검색 블록들의 측면 길이를 지시하는 하나의 구문 요소 merge_candidate_search_grid가 시그널링된다. 가지치기 임계값은 또한 PPS에서 특정되고, 하나의 구문 요소 merge_pruning_threshold가 PPS에서 시그널링된다.

구문 테이블의 예가 도 21에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 파라미터들 merge_candidate_search_offset, merge_candidate_search_grid, 및 merge_pruning_threshold은 PPS의 끝에 포함된다.

다른 예에서, Offset_x가 Offset_y와 같지 않을 때, 2개의 구문 요소 merge_candidate_search_offset_x 및 merge_candidate_search_offset_y가 시그널링된다. Offset_x 또는 Offset_y의 값은 4, 8, 16, 32, 48, 64, 80, 96 등과 같은 양의 정수일 수 있다. 검색 블록 크기는 또한 PPS에 의해 특정된다. 검색 블록들이 정사각형이 아닐 때, 검색 블록들의 폭을 지시하는 merge_candidate_search_grid_width 및 검색 블록들의 높이를 지시하는 merge_candidate_search_grid_height인 2개의 구문 요소가 시그널링된다. 가지치기 임계값은 또한 PPS에서 특정된다. 예를 들어, 하나의 구문 요소 merge_pruning_threshold가 PPS에서 시그널링된다.

예시적인 구문 테이블이 도 22에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 파라미터들 merge_candidate_search_offset_x, merge_candidate_search_offset_y, merge_candidate_search_grid_width, merge_candidate_search_grid_height, 및 merge_pruning_threshold은 PPS의 끝에 도시된다.

III. 4. 슬라이스 레벨 병합 모드 시그널링

일부 예에서, 시퀀스 레벨 또는 화상 레벨에서 도입된 것과 유사한 파라미터들이 슬라이스 레벨에서 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 슬라이스 레벨 파라미터들은 슬라이스 헤더에 포함되어 인코더 측으로부터 디코더 측으로 시그널링될 수 있다. 슬라이스 레벨 병합 모드 파라미터들에 대한 설명은 단순화를 위해 생략된다.

IV. 병합 모드를 사용하는 비디오 코딩을 위한 예시적인 프로세스

도 23은 본 개시내용의 실시예에 따른 병합 모드를 사용하는 비디오 코딩을 위한 예시적인 프로세스(2300)의 흐름도를 도시한다. 프로세스(2300)는 인코더 측 또는 디코더 측에서 수행될 수 있다. 프로세스 동안, 병합 후보들을 검색하는 것은 현재 블록에 바로 인접하지 않은 영역들뿐만 아니라 현재 블록과 터치하는 영역들을 커버하는 확장된 검색 영역에 대해 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 병합 후보들은 현재 블록에 바로 이웃하는 코딩 블록들, 및 현재 블록으로부터 떨어져 분포되는 코딩 블록들에서 발견될 수 있다. 병합 후보 위치들이 현재 블록의 에지들 근처에 위치하는 HEVC 또는 JEM 7과 비교하여, 확장된 검색 영역은 더 많은 병합 후보 선택들을 제공할 수 있다. 따라서, 잠재적으로 더 양호한 병합 후보가 각자의 후보 리스트로부터 결정될 수 있다. 프로세스(2300)는 S2301로부터 시작하여, S2310으로 진행할 수 있다.

S2310에서, 블록 크기를 갖는 현재 블록이 수신된다. 처리중인 화상은 트리 구조 기반 파티션 방식에 따라 코딩 블록들로 파티셔닝될 수 있다. 코딩 블록들의 크기들은 상이한 영역들의 국지적 특성들(텍스처들)에 따라 적응적으로 조정될 수 있다. 따라서, 화상의 상이한 로케이션들에서, 코딩 블록들은 상이한 크기들을 가질 수 있다.

단계 S2320에서, 블록 크기에 따라 검색 블록 크기가 결정된다. 예를 들어, 블록 크기가 더 클 때, 더 큰 검색 블록 크기가 채택될 수 있고, 블록 크기가 더 작을 때, 더 작은 검색 블록 크기가 채택될 수 있다. 예를 들어, 어떤 검색 블록 크기를 사용할지를 결정하기 위해 검색 블록 크기의 임계값이 사용될 수 있다. 검색 블록 크기를 적응적으로 조정하면 병합 후보들을 검색하는 효율이 향상될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록이 더 상세한 텍스처들을 포함하는 영역 내에 있을 때, 현재 블록은 더 작은 크기를 가질 수 있고, 현재 블록의 이웃에 있는 블록들은 더 작은 크기들을 가질 수 있다. 이 시나리오에 대응하여, 더 작은 검색 블록 크기를 사용하면 검색이 더 다양한 병합 후보들을 캡처(capture)할 수 있을 것이다. 대조적으로, 상세사항이 거의 없는 영역에서는, 현재 블록 및 그 이웃 블록들이 더 큰 크기를 가질 수 있고, 상이한 움직임 데이터는 희소하게 분포될 수 있다. 따라서, 불필요한 검색 동작들을 회피하기 위해 더 큰 검색 블록 크기가 사용될 수 있다.

S2330에서는, S2320에서 결정된 검색 블록 크기에 따라 그리드 패턴이 설정되거나 결정될 수 있다. 그리드 패턴은 현재 블록에 인접한 검색 영역을 검색 블록들로 파티셔닝한다. 각각의 검색 블록은 병합 후보 위치를 나타내거나 그에 대응할 수 있다. 예를 들어, 움직임 데이터를 획득하기 위한 후보 위치는 각자의 검색 블록 내의 임의의 샘플의 위치일 수 있다. 후보 위치는 좌측상단 코너 샘플, 우측하단 코너 샘플 등의 위치일 수 있다. 대안적으로, HEVC와 유사하게, 검색 블록 내의 후보 위치를 나타내기 위해 최소 허용가능 블록 크기와 같거나 그보다 작은 크기를 갖는 블록이 사용될 수 있다.

S2340에서, 후보 리스트를 구성하기 위해 각자의 후보 위치들에서 이용가능한 병합 후보들을 찾기 위해 검색 블록들이 검색된다. 다양한 검색 방식들 또는 순서들이 이용될 수 있다. 일부 예들에서, 모든 검색 블록이 검색된다. 일부 예들에서, 도 16의 예와 같은 미리 결정된 후보 위치들을 포함하는 검색 블록들의 서브세트가 검색된다. 후보 리스트를 구성할 때, 후보 리스트에 병합 후보들을 삽입하는 다양한 방법들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 확장된 병합 후보들을 추가하기 위해 후보 리스트 상의 특정 위치들이 사용될 수 있다. 리스트에 이미 있는 병합 후보들과 유사하지 않은 병합 후보들은 병합 후보 리스트에 추가될 수 있고, 유사한 병합 후보들은 병합 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다. 후보 리스트는 나중에 후속 동작들에서 사용될 수 있다. 프로세스(2300)는 S2399로 진행하여 S2399에서 종료될 수 있다.

위에서 설명된 기법들은 컴퓨터 판독가능 명령어들을 사용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현되고 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 24는 개시된 주제의 특정 실시예들을 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(2400)을 도시한다.

컴퓨터 소프트웨어는, 하나 이상의 컴퓨터 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 유닛(GPU) 등에 의해, 직접, 또는 해석, 마이크로-코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령어들을 포함하는 코드를 생성하기 위해 어셈블리, 컴파일(compilation), 링킹(linking), 또는 유사한 메커니즘들이 수행될 수 있는 임의의 적합한 머신 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있다.

명령어들은, 예를 들어, 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게이밍 디바이스, 사물 인터넷 디바이스 등을 포함하여, 다양한 타입의 컴퓨터들 또는 그것의 컴포넌트들 상에서 실행될 수 있다.

컴퓨터 시스템(2400)에 대한 도 24에 도시된 컴포넌트들은 사실상 예시적인 것이고, 본 개시내용의 실시예들을 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능성의 범위에 대한 임의의 제한을 암시하도록 의도되지 않는다. 컴포넌트들의 구성이 컴퓨터 시스템(2400)의 예시적인 실시예에서 예시된 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 이들의 조합과 관련하여 임의의 종속성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되어서도 안 된다.

컴퓨터 시스템(2400)은 특정 휴먼 인터페이스 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 입력 디바이스는, 예를 들어, 촉각 입력(예컨대: 키스트로크, 스와이프, 데이터 글러브 움직임), 오디오 입력(예컨대: 음성, 손뼉), 시각적 입력(예컨대, 제스처), 후각적 입력(묘사되지 않음)을 통한 하나 이상의 인간 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 휴먼 인터페이스 디바이스들은 또한 오디오(예컨대: 음성, 음악, 주변 사운드), 이미지들(예컨대: 스캐닝된 이미지들, 스틸 이미지 카메라로부터 획득된 사진 이미지들), 비디오(예컨대 2차원 비디오, 입체적 비디오를 포함하는 3차원 비디오)와 같은, 인간에 의한 의식적인 입력과 반드시 직접적으로 관련되는 것은 아닌 특정 미디어를 캡처하기 위해 사용될 수 있다.

입력 휴먼 인터페이스 디바이스들은: 키보드(2401), 마우스(2402), 트랙패드(2403), 터치 스크린(2410), 데이터-글러브(도시되지 않음), 조이스틱(2405), 마이크로폰(2406), 스캐너(2407), 카메라(2408) 중 하나 이상(각각의 하나만이 묘사됨)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(2400)은 특정 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들을 또한 포함할 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들은, 예를 들어, 촉각 출력, 사운드, 광, 및 냄새/맛을 통해 하나 이상의 인간 사용자의 감각들을 자극하고 있을 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들은 촉각 출력 디바이스들(예를 들어 터치-스크린(2410), 데이터-글러브(도시되지 않음), 또는 조이스틱(2405)에 의한 촉각 피드백이지만, 입력 디바이스들로서 역할하지 않는 촉각 피드백 디바이스들도 있을 수 있음), 오디오 출력 디바이스들(예컨대: 스피커들(2409), 헤드폰들(묘사되지 않음)), 시각적 출력 디바이스들(예컨대 CRT 스크린들, LCD 스크린들, 플라즈마 스크린들, OLED 스크린들을 포함하는 스크린들(2410), 각각은 터치-스크린 입력 능력이 있거나 없고, 각각은 촉각 피드백 능력이 있거나 없고 - 이들 중 일부는 스테레오그래픽 출력과 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3개보다 많은 차원의 출력을 출력할 수 있다; 가상 현실 안경(묘사되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이들 및 연기 탱크들(묘사되지 않음)), 및 프린터들(묘사되지 않음)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(2400)은 인간 액세스 가능한 저장 디바이스들 및 그것들과 연관된 매체들, 예컨대 CD/DVD 등의 매체(2421)를 갖는 CD/DVD ROM/RW(2420)를 포함하는 광학 매체, 썸-드라이브(2422), 이동식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(2423), 테이프 및 플로피 디스크(묘사되지 않음)와 같은 레거시 자기 매체, 보안 동글(묘사되지 않음)과 같은 특수화된 ROM/ASIC/PLD 기반 디바이스들 등을 또한 포함할 수 있다.

본 기술분야의 통상의 기술자들은 또한, 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 용어 "컴퓨터 판독가능 매체"가 송신 매체, 반송파들, 또는 다른 일시적 신호들을 포함하지 않는다는 것을 이해해야 한다.

컴퓨터 시스템(2400)은 하나 이상의 통신 네트워크에 대한 인터페이스를 또한 포함할 수 있다. 네트워크들은 예를 들어 무선, 와이어라인, 광학일 수 있다. 네트워크들은 추가로 로컬, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연-허용(delay-tolerant) 등일 수 있다. 네트워크들의 예들은 로컬 영역 네트워크들, 예컨대 이더넷, 무선 LAN들, GSM, 3G, 4G, 5G, LTE 등을 포함하는 셀룰러 네트워크들, 케이블 TV, 위성 TV 및 지상파 브로드캐스트 TV를 포함하는 TV 와이어라인 또는 무선 광역 디지털 네트워크들, CANBus를 포함하는 차량 및 산업 등을 포함한다. 특정 네트워크들은 일반적으로 특정 범용 데이터 포트들 또는 주변 버스들(2449)(예컨대, 예를 들어, 컴퓨터 시스템(2400)의 USB 포트들)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터들을 요구한다; 다른 것들은 일반적으로 아래에 설명되는 바와 같은 시스템 버스로의 부착에 의해 컴퓨터 시스템(2400)의 코어에 통합된다(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템으로의 이더넷 인터페이스 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템으로의 셀룰러 네트워크 인터페이스). 이들 네트워크들 중 임의의 것을 사용하여, 컴퓨터 시스템(2400)은 다른 엔티티들과 통신할 수 있다. 그러한 통신은 단방향성 수신 전용(예를 들어, 브로드캐스트 TV), 단방향성 송신 전용(예를 들어, CANbus 대 특정 CANbus 디바이스들), 또는 예를 들어 로컬 영역 또는 광역 디지털 네트워크들을 사용하는 다른 컴퓨터 시스템들과의 양방향성일 수 있다. 위에서 설명한 바와 같은 네트워크들 및 네트워크 인터페이스들 각각에 대해 특정 프로토콜들 및 프로토콜 스택들이 사용될 수 있다.

전술한 휴먼 인터페이스 디바이스들, 인간-액세스 가능한 저장 디바이스들, 및 네트워크 인터페이스들은 컴퓨터 시스템(2400)의 코어(2440)에 부착될 수 있다.

코어(2440)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(2441), 그래픽 처리 유닛(GPU)(2442), 필드 프로그래머블 게이트 영역(FPGA)(2443)의 형식으로 특수화된 프로그래머블 처리 유닛, 특정 태스크들에 대한 하드웨어 가속기(2444) 등을 포함할 수 있다. 이들 디바이스는, 판독 전용 메모리(ROM)(2445), 랜덤 액세스 메모리(2446), 내부 비-사용자 액세스 가능 하드 드라이브들, SSD들 등과 같은 내부 대용량 저장소(2447)와 함께, 시스템 버스(2448)를 통해 접속될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템들에서, 시스템 버스(2448)는 추가적인 CPU들, GPU들 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형식으로 액세스 가능할 수 있다. 주변 디바이스들은 코어의 시스템 버스(2448)에 직접, 또는 주변 버스(2449)를 통해 부착될 수 있다. 주변 버스를 위한 아키텍처들은 PCI, USB 등을 포함한다.

CPU들(2441), GPU들(2442), FPGA들(2443), 및 가속기들(2444)은, 조합하여, 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령어들을 실행할 수 있다. 그 컴퓨터 코드는 ROM(2445) 또는 RAM(2446)에 저장될 수 있다. 과도적인 데이터가 또한 RAM(2446)에 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는, 예를 들어, 내부 대용량 저장소(2447)에 저장될 수 있다. 메모리 디바이스들 중 임의의 것에 대한 고속 저장 및 검색은, 하나 이상의 CPU(2441), GPU(2442), 대용량 저장소(2447), ROM(2445), RAM(2446) 등과 밀접하게 연관될 수 있는, 캐시 메모리의 사용을 통해 가능하게 될 수 있다.

컴퓨터 판독가능 매체는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 그 위에 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시내용의 목적을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들일 수 있거나, 또는 그것들은 컴퓨터 소프트웨어 기술분야의 기술자들에게 잘 알려져 있고 이용가능한 종류의 것일 수 있다.

제한이 아니라 예로서, 아키텍처를 갖는 컴퓨터 시스템(2400), 및 구체적으로 코어(2440)는 프로세서(들)(CPU들, GPU들, FPGA, 가속기들 등을 포함함)가 하나 이상의 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 그러한 컴퓨터 판독가능 매체는 위에 소개된 바와 같은 사용자-액세스 가능한 대용량 저장소뿐만 아니라, 코어-내부 대용량 저장소(2447) 또는 ROM(2445)과 같은 비일시적인 본질의 것인 코어(2440)의 특정 저장소와 연관된 매체일 수 있다. 본 개시내용의 다양한 실시예들을 구현하는 소프트웨어가 그러한 디바이스들에 저장되고 코어(2440)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 특정 필요에 따라 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(2440) 및 구체적으로 그 내부의 프로세서들(CPU, GPU, FPGA 등을 포함함)로 하여금, RAM(2446)에 저장된 데이터 구조들을 정의하는 것 및 소프트웨어에 의해 정의된 프로세스들에 따라 그러한 데이터 구조들을 수정하는 것을 포함하여, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스들 또는 특정 프로세스들의 특정 부분들을 실행하게 할 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 컴퓨터 시스템은, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스들 또는 특정 프로세스들의 특정 부분들을 실행하기 위해 소프트웨어 대신에 또는 그와 함께 동작할 수 있는, 회로(예를 들어: 가속기(2444))에 하드와이어링되거나 다른 방식으로 구현된 로직의 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는, 적절한 경우, 로직을 포함할 수 있고, 그 반대도 가능하다. 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 참조는, 적절한 경우, 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(예컨대 집적 회로(IC)), 또는 실행을 위한 로직을 구현하는 회로, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 본 개시내용은 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적합한 조합을 포함한다.

본 개시내용이 여러 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 개시내용의 범위 내에 속하는 변경들, 치환들, 및 다양한 대체 균등물들이 존재한다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 기술자들은, 비록 본 명세서에 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않았지만, 본 개시내용의 원리들을 구현하고 따라서 그것의 진의 및 범위 내에 있는, 다수의 시스템들 및 방법들을 고안할 수 있을 것이라는 점이 인정될 것이다.

부록 A: 두문자어들

MV: Motion Vector

HEVC: High Efficiency Video Coding

SEI: Supplementary Enhancement Information

VUI: Video Usability Information

GOPs: Groups of Pictures

TUs: Transform Units

PUs: Prediction Units

CTUs: Coding Tree Units

CTBs: Coding Tree Blocks

PBs: Prediction Blocks

HRD: Hypothetical Reference Decoder

SNR: Signal Noise Ratio

CPUs: Central Processing Units

GPUs: Graphics Processing Units

CRT: Cathode Ray Tube

LCD: Liquid-Crystal Display

OLED: Organic Light-Emitting Diode

CD: Compact Disc

DVD: Digital Video Disc

ROM: Read-Only Memory

RAM: Random Access Memory

ASIC: Application-Specific Integrated Circuit

PLD: Programmable Logic Device

LAN: Local Area Network

GSM: Global System for Mobile communications

LTE: Long-Term Evolution

CANBus: Controller Area Network Bus

USB: Universal Serial Bus

PCI: Peripheral Component Interconnect

FPGA: Field Programmable Gate Areas

SSD: solid-state drive

IC: Integrated Circuit

CU: Coding Unit

Claims

디코더 또는 인코더에 의한 병합 모드(merge mode)를 사용하는 비디오 코딩을 위한 방법으로서,
블록 크기를 갖는 현재 블록을 수신하는 단계;
상기 현재 블록의 상기 블록 크기에 따라 검색 블록의 크기를 결정하는 단계 - 상기 현재 블록의 상기 블록 크기가 제1 임계값보다 클 때, 상기 검색 블록 크기는 제1 크기로 결정되고, 상기 현재 블록의 상기 블록 크기가 상기 제1 임계값보다 작을 때, 상기 검색 블록 크기는 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기로 결정됨 - ;
상기 현재 블록의 상기 블록 크기에 기초하여 그리드 패턴을 설정하는 단계 - 상기 그리드 패턴은 상기 현재 블록에 인접한 검색 영역을 상기 결정된 크기의 검색 블록들로 파티셔닝(partition)함 - ; 및
상기 검색 블록들 내의 후보 위치들로부터 하나 이상의 공간 병합 후보를 검색하여 상기 하나 이상의 공간 병합 후보를 포함하는 후보 리스트를 구성하는 단계
를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 공간 병합 후보에 대한 미리 결정된 후보 위치 세트에 대응하는 상기 검색 블록들의 서브세트를 검색하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 검색 블록들 내의 후보 위치들로부터 하나 이상의 공간 병합 후보를 검색하여 상기 후보 리스트를 구성하는 단계는:
상기 현재 블록의 가장 가까운 이웃에 있는 제1 미리 결정된 후보 위치 세트에 대해 제1 검색 라운드(first round of search)를 수행하는 단계 - 상기 제1 미리 결정된 후보 위치 세트는:
상기 현재 블록의 좌측하단 코너에 위치하는 후보 위치(d0),
상기 현재 블록의 좌측에 위치하고 상기 후보 위치(d0) 옆에 위치하는 후보 위치(a0),
상기 현재 블록의 우측상단 코너에 위치하는 후보 위치(c0),
상기 현재 블록의 상단측에 위치하고 상기 후보 위치(c0) 옆에 위치하는 후보 위치(b0), 및
상기 현재 블록의 좌측상단 코너에 위치하는 후보 위치(e0)를 포함함 - ; 및
상기 현재 블록으로부터 한 검색 블록 떨어져 있는 이웃에 있고 상기 현재 블록의 상기 가장 가까운 이웃 옆에 있는 제2 미리 결정된 후보 위치 세트에 대해 제2 검색 라운드를 수행하는 단계 - 상기 제2 미리 결정된 후보 위치 세트는:
상기 후보 위치(d0)로부터 좌측으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 후보 위치(d1),
상기 후보 위치(a0)로부터 좌측으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 후보 위치(a1),
상기 후보 위치(c0)로부터 위쪽으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 후보 위치(c1),
상기 후보 위치(b0)로부터 위쪽으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 후보 위치(b1), 및
상기 후보 위치(e0)의 좌측상단 방향으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 후보 위치(e1)를 포함함 -
를 포함하는, 방법.
제3항에 있어서, 상기 검색 블록들 내의 후보 위치들로부터 하나 이상의 공간 병합 후보를 검색하여 상기 후보 리스트를 구성하는 단계는:
상기 제1 검색 라운드 후에 상기 후보 리스트가 완전히 채워지는지를 결정하는 단계;
상기 후보 리스트가 완전히 채워지지 않으면, 상기 제2 검색 라운드를 진행하는 단계; 및
상기 후보 리스트가 완전히 채워지면, 하나 이상의 공간 병합 후보를 검색하여 상기 후보 리스트를 구성하는 동작을 종료하는 단계
를 추가로 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 검색 블록들 내의 후보 위치들로부터 하나 이상의 공간 병합 후보를 검색하여 상기 후보 리스트를 구성하는 단계는:
상기 현재 블록의 가장 가까운 이웃으로부터 상기 현재 블록의 가장 먼 이웃까지 복수의 검색 라운드들을 순차적으로 수행하는 단계를 포함하고, 각각의 검색 라운드는 각자의 이웃에 대해 수행되고,
(a) 상기 복수의 검색 라운드들 중의 제1 라운드가 다음과 같은 미리 결정된 후보 위치들:
상기 현재 블록의 좌측하단 코너에 위치하는 제1 후보 위치(d0),
상기 현재 블록의 좌측에 위치하고 상기 제1 후보 위치(d0) 옆에 위치하는 제2 후보 위치(a0),
상기 현재 블록의 우측상단 코너에 위치하는 제3 후보 위치(c0),
상기 현재 블록의 상단측에 위치하고 상기 제3 후보 위치(c0) 옆에 위치하는 제4 후보 위치(b0), 및
상기 현재 블록의 좌측상단 코너에 위치하는 제5 후보 위치(e0)
를 포함하는 상기 가장 가까운 이웃에 대해 수행되고;
(b) 상기 복수의 검색 라운드들 중의 다음 라운드가 이전 이웃에 대해 수행된 상기 복수의 검색 라운드들 중의 이전 라운드 후에 다음 이웃에 대해 수행되고, 상기 다음 이웃은 상기 현재 블록의 상기 이전 이웃으로부터 한 검색 블록 떨어져 있고, 상기 다음 이웃은 다음과 같은 미리 결정된 후보 위치들:
상기 이전 이웃의 제1 후보 위치(dP)로부터 좌측으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 제1 후보 위치(dN),
상기 이전 이웃의 제2 후보 위치(aP)로부터 좌측으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 제2 후보 위치(aN),
상기 이전 이웃의 제3 후보 위치(cP)로부터 위쪽으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 제3 후보 위치(cN),
상기 이전 이웃의 제4 후보 위치(bP)로부터 위쪽으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 제4 후보 위치(bN), 및
상기 이전 이웃의 제5 후보 위치(eP)의 좌측상단 방향으로 한 검색 블록 떨어져 위치하는 제5 후보 위치(eN)를 포함하는, 방법.
제5항에 있어서, 상기 검색 블록들 내의 후보 위치들로부터 하나 이상의 공간 병합 후보를 검색하여 상기 후보 리스트를 구성하는 단계는:
상기 후보 리스트가 완전히 채워질 때까지 상기 현재 블록의 가장 가까운 이웃으로부터 상기 현재 블록의 가장 먼 이웃까지 상기 복수의 검색 라운드들을 순차적으로 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 검색 영역은 상기 현재 블록에 인접한 제1 이웃의 검색 블록들에서 고효율 비디오 코딩(high efficiency video coding, HEVC) 표준에 정의된 바와 같은 제1 후보 위치 세트를 포함하고, 상기 하나 이상의 공간 병합 후보가 검색되는 상기 후보 위치들은, 상기 현재 블록에 인접한 상기 제1 이웃으로부터 상기 현재 블록에 인접하지 않고 상기 현재 블록으로부터 한 검색 블록 떨어져 있는 이웃들까지, 상기 현재 블록의 좌측, 상단 및 좌측상단에서의 상기 제1 후보 위치 세트에 대해, 각각, 좌측-방향, 상단-방향 및 좌측상단-방향으로 확장되는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 현재 블록에 바로 인접한 검색 블록들로부터 선택된 공간 병합 후보 세트를 제외한 상기 하나 이상의 공간 병합 후보를 시간 병합 후보 이후 위치들에서 상기 후보 리스트에 추가하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 검색 영역을 검색하는 것에 의해 획득된 병합 후보를 상기 후보 리스트 상에 열거된 기존의 병합 후보와 비교하는 단계;
상기 획득된 병합 후보와 상기 기존의 병합 후보 사이의 차이가 가지치기 임계값(pruning threshold)보다 클 때, 상기 획득된 병합 후보를 상기 후보 리스트에 추가하는 단계; 및
상기 획득된 병합 후보와 상기 기존의 병합 후보 사이의 차이가 상기 가지치기 임계값보다 작을 때, 상기 획득된 병합 후보를 상기 후보 리스트에 추가하지 않는 단계
를 추가로 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 검색 블록들은 정사각형 및/또는 비-정사각형 형상을 갖는, 방법.
제1항에 있어서,
시퀀스 레벨, 화상 레벨, 또는 슬라이스 레벨에서 상기 인코더로부터 다음과 같은 구문 요소(syntax element)들:
상기 검색 영역을 정의하기 위한 상기 현재 블록에 대한 오프셋을 지시하는 제1 구문 요소 - 상기 검색 영역의 좌측상단 코너 샘플의 x 좌표 및 y 좌표가 서로 동일하고, 상기 오프셋의 값을 취함 - ;
정사각형 형상을 각각 갖는 상기 검색 블록들의 크기를 지시하는 제2 구문 요소;
가지치기 임계값을 지시하는 제3 구문 요소;
상기 검색 영역을 정의하기 위한 상기 현재 블록에 대한 x 방향 오프셋 및 y 방향 오프셋을 지시하는 제4 구문 요소 및 제5 구문 요소 - 상기 검색 영역의 좌측상단 코너 샘플의 x 좌표 및 y 좌표는 서로 동일하지 않고, 상기 x 방향 오프셋 및 y 방향 오프셋의 값들을 각각 취함 - ; 또는
직사각형 형상을 각각 갖는 상기 검색 블록들의 폭 및 높이를 지시하는 제6 구문 요소 및 제7 구문 요소 중 하나를 시그널링하는 단계를 포함하는, 방법.
병합 모드를 사용하여 비디오를 인코딩 또는 디코딩하기 위한 장치로서,
프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 실행가능한 명령어들을 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는, 장치.
프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
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