KR102585131B1 - 비디오 디코딩을 위한 방법 및 비디오 디코더 - Google Patents

Abstract

비디오 디코더에서 수행되는 비디오 디코딩 방법은 현재 블록에 대한 시그널링 정보를 포함하는 코딩된 비디오 비트스트림을 수신하는 단계를 포함한다. 방법은 시그널링 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 블록 재구성 정보를 결정하는 단계를 추가로 포함한다. 방법은 결정된 블록 재구성 정보를 이용하여 현재 블록을 재구성하는 단계를 추가로 포함한다.

Description

비디오 디코딩을 위한 방법 및 비디오 디코더

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본 개시내용은 2019년 12월 13일자로 출원된 미국 정규 출원 제16/713,490호, "METHOD AND APPARATUS FOR SIGNALING OF MULTI-HYPOTHESIS FOR SKIP AND MERGE MODE AND SIGNALING OF DISTANCE OFFSET TABLE IN MERGE WITH MOTION VECTOR DIFFERENCE", 2018년 12월 13일자로 출원된 미국 가출원 제62/779,407호, "METHODS OF SIGNALING OF MULTI-HYPOTHESIS FOR SKIP/MERGEMODE", 및 2018년 12월 20일자로 출원된 미국 가출원 제62/782,848호, "METHODS OF SIGNALING OF DISTANCE OFFSET TABLE IN MERGE WITH MOTION VECTOR DIFFERENCE"에 대한 우선권의 이익을 주장하고, 이 출원들은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.

본 개시내용은 일반적으로 비디오 코딩에 관련된 실시예들을 설명한다.

본 명세서에 제공된 배경 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.

비디오 코딩 및 디코딩은 모션 보상(motion compensation)을 수반하는 인터-픽처 예측(inter-picture prediction)을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 픽처들을 포함할 수 있고, 각각의 픽처는, 예를 들어, 1920x1080 루미넌스 샘플들 및 연관된 크로미넌스 샘플들의 공간 차원(spatial dimension)을 갖는다. 이 일련의 픽처들은, 예를 들어, 초당 60개 픽처 또는 60Hz의, 고정된 또는 가변 픽처 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(60Hz 프레임 레이트에서의 1920x1080 루미넌스 샘플 해상도)는 1.5 Gbit/s에 근접한 대역폭을 요구한다. 한 시간 분량의 이러한 비디오는 600 GBytes를 초과하는 저장 공간을 필요로 한다.

비디오 코딩 및 디코딩의 하나의 목적은, 압축을 통한, 입력 비디오 신호에서의 중복성(redundancy)의 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 응용의 사용자들은 텔레비전 배포 응용의 사용자들보다 더 높은 왜곡을 용인할 수 있다. 달성가능한 압축비는 더 높은 허용가능한/용인가능한 왜곡이 더 높은 압축비를 산출할 수 있다는 것을 반영할 수 있다.

모션 보상은 손실 압축 기법일 수 있고, 이전에 재구성된 픽처 또는 그것의 일부(참조 픽처)로부터의 샘플 데이터의 블록이, 모션 벡터(motion vector)(이후 MV)에 의해 지시된 방향으로 공간적으로 시프트된 후에, 새롭게 재구성된 픽처 또는 픽처 부분의 예측에 사용되는 기법들과 관련될 수 있다. 일부 경우들에서, 참조 픽처는 현재 재구성 중인 픽처와 동일할 수 있다. MV들은 2개의 차원 X 및 Y, 또는 3개의 차원을 가질 수 있고, 제3의 차원은 사용 중인 참조 픽처의 지시이다(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 또 다른 영역과 관련되고, 디코딩 순서로 해당 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 모션 벡터를 사용하여 예측될 수 있다. 그 결과, 주어진 영역에 대해 발견되는 MV가 주위의 MV들로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하게 되고, 그것은 결국, 엔트로피 코딩 후에, MV를 직접 코딩하는 경우에 사용되는 것보다 더 적은 수의 비트들로 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 MV로부터 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 기술되어 있다. H.265가 제안하는 많은 MV 예측 메커니즘들 중에서, 여기서는 이후 "공간 병합"이라고 지칭되는 기법이 설명된다.

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

예시적인 실시예에 따르면, 비디오 디코더에서 수행되는 비디오 디코딩 방법은 현재 블록에 대한 시그널링 정보를 포함하는 코딩된 비디오 비트스트림을 수신하는 단계를 포함한다. 방법은 시그널링 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 블록 재구성 정보를 결정하는 단계를 추가로 포함한다. 방법은 결정된 블록 재구성 정보를 이용하여 현재 블록을 재구성하는 단계를 추가로 포함한다.

예시적인 실시예에 따르면, 비디오 디코딩을 위한 비디오 디코더는 현재 블록에 대한 시그널링 정보를 포함하는 코딩된 비디오 비트스트림을 수신하도록 구성된 처리 회로를 포함한다. 처리 회로는 시그널링 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 블록 재구성 정보를 결정하도록 추가로 구성된다. 처리 회로는 결정된 블록 재구성 정보를 이용하여 현재 블록을 재구성하도록 추가로 구성된다.

예시적인 실시예에 따르면, 명령어들이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 명령어들은 비디오 디코더에서의 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서로 하여금 방법을 실행하도록 야기하고, 방법은 현재 블록에 대한 시그널링 정보를 포함하는 코딩된 비디오 비트스트림을 수신하는 단계; 시그널링 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 블록 재구성 정보를 결정하는 단계; 및 결정된 블록 재구성 정보를 이용하여 현재 블록을 재구성하는 단계를 포함한다.

개시된 주제의 추가의 특징들, 본질 및 다양한 이점들이 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더 명백해질 것이다.
도 1은 일 예에서의 현재 블록 및 그 주위의 공간 병합 후보들의 개략 예시이다.
도 2는 일 실시예에 따른 통신 시스템의 단순화된 블록도의 개략 예시이다.
도 3은 일 실시예에 따른 통신 시스템의 단순화된 블록도의 개략 예시이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디코더의 단순화된 블록도의 개략 예시이다.
도 5는 일 실시예에 따른 인코더의 단순화된 블록도의 개략 예시이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 인코더의 블록도를 도시한다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 디코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 제어 포인트 모션 벡터 상속의 개략 예시이다.
도 9는 일 실시예에 따른 구성된 아핀 병합 모드에 대한 후보 위치들의 로케이션들의 개략 예시이다.
도 10은 일 실시예에 따른 서브블록 기반 시간 MV 예측(SbTMVP)에 의해 사용되는 공간적 이웃 블록들의 개략 예시이다.
도 11은 일 실시예에 따른 서브-CU 모션 필드를 도출하는 개략 예시이다.
도 12a는 이력 기반 MV 예측(HMVP) 버퍼에 대한 디코딩 흐름도의 예시이다.
도 12b는 HMVP 버퍼를 업데이트하는 것의 개략 예시이다.
도 13은 일 실시예에 따른 적용된 가중화 인자들을 갖는 블록들의 개략 예시이다.
도 14는 일 실시예에 따른, MMVD(merge with motion vector difference) 모드에서의 병합 후보의 모션 벡터들에 기초하여 2개의 참조 픽처 리스트와 연관된 2개의 참조 픽처에서의 시작 포인트들을 결정하는 개략 예시이다.
도 15는 일 실시예에 따른 MMVD 모드에서 평가될 2개의 시작 포인트를 둘러싼 미리 결정된 포인트들의 개략 예시이다.
도 16은 일 실시예에 따른 방향 테이블 선택의 예시이다.
도 17은 일 실시예에 따른 예시적인 디코딩 프로세스의 예시이다.
도 18은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략 예시이다.

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 인터커넥트되는 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 통한 다른 단말 디바이스(220)로의 송신을 위해 비디오 데이터(예를 들어, 단말 디바이스(210)에 의해 캡처되는 비디오 픽처들의 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 픽처들을 복구하고 복구된 비디오 데이터에 따라 비디오 픽처들을 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 송신은 미디어 서빙 응용들(media serving applications) 등에서 흔한 것일 수 있다.

또 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 픽처들의 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 픽처들을 복구할 수 있고, 복구된 비디오 데이터에 따라 액세스 가능한 디스플레이 디바이스에서 비디오 픽처들을 디스플레이할 수 있다.

도 2의 예에서, 단말 디바이스들(210, 220, 230 및 240)은 서버들, 개인용 컴퓨터들 및 스마트 폰들로서 예시될 수 있지만, 본 개시내용의 원리는 그렇게만 제한되지는 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 운반하는 임의의 수의 네트워크들을 나타낸다. 통신 네트워크(250)는 회선 교환 및/또는 패킷 교환 채널들에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크들은 원격통신(telecommunications) 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 미디어상의 압축된 비디오의 저장 등을 포함하여, 다른 비디오 인에이블 응용들에 동등하게 적용가능할 수 있다.

스트리밍 시스템은, 예를 들어, 압축되지 않은 비디오 픽처들의 스트림(302)을 생성하는 비디오 소스(301), 예를 들어, 디지털 카메라를 포함할 수 있는 캡처 서브시스템(313)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 비디오 픽처들의 스트림(302)은 디지털 카메라에 의해 촬영되는 샘플들을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(304)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)와 비교할 때 많은 데이터 양을 강조하기 위해 굵은 라인으로서 묘사된 비디오 픽처들의 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 픽처들의 스트림(302)과 비교할 때 적은 데이터 양을 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 서브시스템은 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 픽처들의 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. 해당 표준들의 예들은 ITU-T 권고안(Recommendation) H.265를 포함한다. 일 예에서, 개발 중인 비디오 코딩 표준은 VVC(Versatile Video Coding)로서 비공식적으로 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC의 맥락에서 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 또 다른 실시예에서, 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스 - 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스들과 독립적임 -. 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 각자의 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)") 사이 내에 버퍼 메모리(415)가 결합될 수 있다. 특정 응용들에서, 버퍼 메모리(415)는 비디오 디코더(410)의 일부이다. 다른 것들에서, 그것은 비디오 디코더(410) 외부에 있을 수 있다(묘사되지 않음). 또 다른 것들에서, 예를 들어, 네트워크 지터를 방지하기 위해, 비디오 디코더(410) 외부의 버퍼 메모리(묘사되지 않음), 그리고 추가로, 예를 들어, 재생 타이밍을 다루기 위해, 비디오 디코더(410) 내부의 또 다른 버퍼 메모리(415)가 존재할 수 있다. 수신기(431)가 충분한 대역폭 및 제어가능성의 저장/포워드 디바이스로부터, 또는 동기식 네트워크(isosynchronous network)로부터 데이터를 수신하고 있을 때, 버퍼 메모리(415)는 필요하지 않을 수 있거나, 작을 수 있다. 인터넷과 같은 베스트 에포트 패킷 네트워크들상에서의 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 심벌들(421)을 재구성하기 위해 파서(420)를 포함할 수 있다. 해당 심벌들의 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 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지 또는 VUI(Video Usability Information) 파라미터 세트 프래그먼트들(묘사되지 않음)의 형식일 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), 맥락 민감성(context sensitivity)을 갖거나 갖지 않는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원리를 따를 수 있다. 파서(420)는, 코딩된 비디오 시퀀스로부터, 그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더에서의 픽셀들의 서브그룹들 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터들의 세트를 추출할 수 있다. 서브그룹들은 픽처 그룹들(Groups of Pictures, GOPs), 픽처들, 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 계수, 양자화기 파라미터 값, 모션 벡터 등과 같은 정보를 추출할 수 있다.

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

심벌들(421)의 재구성은 코딩된 비디오 픽처 또는 그것의 부분들의 타입(예컨대: 인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록), 및 다른 인자들에 의존하여 다중의 상이한 유닛을 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 다중 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 심벌(들)(421)로서, 양자화된 변환 계수뿐만 아니라, 어느 변환을 사용할지, 블록 크기, 양자화 인자, 양자화 스케일링 행렬들(quantization scaling matrices) 등을 포함하는 제어 정보를 수신한다. 스케일러/역변환 유닛(451)은 애그리게이터(aggregator)(455)에 입력될 수 있는 샘플 값들을 포함하는 블록들을 출력할 수 있다.

일부 경우들에서, 스케일러/역변환(451)의 출력 샘플들은 인트라 코딩된 블록에 관련될 수 있다; 즉, 이전에 재구성된 픽처들로부터의 예측 정보를 이용하는 것이 아니고, 현재 픽처의 이전에 재구성된 부분들로부터의 예측 정보를 이용할 수 있는 블록. 그러한 예측 정보는 인트라 픽처 예측 유닛(452)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 인트라 픽처 예측 유닛(452)은 현재 픽처 버퍼(458)로부터 페치된 주위의 이미 재구성된 정보를 이용하여, 재구성 중인 블록의 동일한 크기 및 형상의 블록을 생성한다. 현재 픽처 버퍼(458)는, 예를 들어, 부분적으로 재구성된 현재 픽처 및/또는 완전히 재구성된 현재 픽처를 버퍼링한다. 애그리게이터(455)는, 일부 경우들에서, 샘플당 기준으로, 인트라 예측 유닛(452)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역변환 유닛(451)에 의해 제공된 출력 샘플 정보에 더한다.

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

애그리게이터(455)의 출력 샘플들에 대해 루프 필터 유닛(456) 내의 다양한 루프 필터링 기법들이 수행될 수 있다. 비디오 압축 기술들은, 파서(420)로부터의 심벌들(421)로서 루프 필터 유닛(456)에 이용가능하게 되고 코딩된 비디오 시퀀스(코딩된 비디오 비트스트림이라고도 지칭됨)에 포함된 파라미터들에 의해 제어되지만, 코딩된 픽처 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 기술(in-loop filter technology)들을 포함할 수 있다.

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

특정 코딩된 픽처들은, 일단 완전히 재구성되면, 미래 예측을 위한 참조 픽처들로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 일단 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구성되고 코딩된 픽처가 참조 픽처로서 식별되면(예를 들어, 파서(420)에 의해), 현재 픽처 버퍼(458)는 참조 픽처 메모리(457)의 일부가 될 수 있고, 다음의 코딩된 픽처의 재구성을 개시하기 전에 새로운 현재 픽처 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 시퀀스는 비디오 압축 기법 또는 표준의 신택스, 또는 비디오 압축 기법 또는 표준에서 문서화된 프로파일들 둘 다를 고수한다는 점에서, 코딩된 비디오 시퀀스는 사용 중인 비디오 압축 기법 또는 표준에 의해 특정된 신택스(syntax)를 준수할 수 있다. 구체적으로, 프로파일은 비디오 압축 기술 또는 표준에서 이용가능한 모든 도구들로부터 해당 프로파일 하에서 사용하기 위해 이용가능한 유일한 도구들로서 특정 도구들을 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 픽처 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구성 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가샘플수로 측정됨), 최대 참조 픽처 크기 등을 제한한다. 레벨들에 의해 설정된 한계들은, 일부 경우들에서, HRD(Hypothetical Reference Decoder) 사양들 및 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링되는 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 및/또는 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 픽처들, 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. 또 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 컬러 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 모션을 부여하는 복수의 개별 픽처로서 제공될 수 있다. 픽처들 자체는 픽셀들의 공간 어레이로서 조직될 수 있고, 여기서 각각의 픽셀은 사용 중인 샘플링 구조, 컬러 공간 등에 의존하여 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 픽셀들과 샘플들 사이의 관계를 용이하게 이해할 수 있다. 이하의 설명은 샘플들에 초점을 맞춘다.

일 실시예에 따르면, 비디오 인코더(503)는 소스 비디오 시퀀스의 픽처들을, 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 컨트롤러(550)의 하나의 기능이다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(550)는 아래 설명되는 바와 같이 다른 기능 유닛들을 제어하고 다른 기능 유닛들에 기능적으로 결합된다. 결합은 명료성을 위해 묘사되지 않는다. 컨트롤러(550)에 의해 설정된 파라미터들은 레이트 제어 관련 파라미터들(픽처 스킵, 양자화기, 레이트-왜곡 최적화 기법들의 람다 값들, ...), 픽처 크기, 픽처 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 모션 벡터 검색 범위 등을 포함할 수 있다. 컨트롤러(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 픽처, 및 참조 픽처(들)에 기초하여 심벌 스트림과 같은 심벌들을 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 심벌들을 재구성한다(심벌들과 코딩된 비디오 비트스트림 사이의 임의의 압축이 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술들에서 무손실이므로). 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 픽처 메모리(534)에 입력된다. 심벌 스트림의 디코딩이 디코더 위치(로컬 또는 원격)와는 독립적으로 비트 정확한(bit-exact) 결과들을 야기하기 때문에, 참조 픽처 메모리(534) 내의 콘텐츠도 또한 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 비트 정확한 상태이다. 다시 말해서, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는(see)" 것과 정확히 동일한 샘플 값들을 참조 픽처 샘플로서 "본다(sees)". 참조 픽처 동기성의 이 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" 디코더의 것과 동일할 수 있다. 그러나, 또한 도 4를 잠시 참조하면, 심벌들이 이용가능하고 엔트로피 코더(545) 및 파서(420)에 의한 코딩된 비디오 시퀀스로의 심벌들의 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 역(inverse)이기 때문에 그것들에 대한 설명은 축약될 수 있다. 특정 영역들에서만 더 상세한 설명이 요구되고 아래에 제공된다.

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

로컬 비디오 디코더(533)는, 소스 코더(530)에 의해 생성된 심벌들에 기초하여, 참조 픽처들로서 지정될 수 있는 픽처들의 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 픽처들에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스들을 복제하고 재구성된 참조 픽처들이 참조 픽처 캐시(534)에 저장되게 야기할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(503)는 (송신 오류들 없이) 원단(far-end) 비디오 디코더에 의해 획득될 재구성된 참조 픽처로서 공통 콘텐츠를 갖는 재구성된 참조 픽처들의 사본들을 저장할 수 있다.

예측기(535)는 코딩 엔진(532)에 대한 예측 검색들을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 픽처에 대해, 예측기(535)는 새로운 픽처들에 대한 적절한 예측 참조로서 역할할 수 있는 참조 픽처 모션 벡터들, 블록 형상들 등과 같은 특정 메타데이터 또는 샘플 데이터(후보 참조 픽셀 블록들로서)에 대해 참조 픽처 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 픽처는 참조 픽처 메모리(534)에 저장된 다중의 참조 픽처로부터 인출된 예측 참조들을 가질 수 있다.

컨트롤러(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 겪을 수 있다. 엔트로피 코더(545)는 다양한 기능 유닛에 의해 생성된 심벌들을, 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 기술들에 따라 심벌들을 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.

컨트롤러(550)는 비디오 인코더(503)의 동작을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 컨트롤러(550)는, 각자의 픽처에 적용될 수 있는 코딩 기법들에 영향을 미칠 수 있는, 특정 코딩된 픽처 타입을 각각의 코딩된 픽처에 할당할 수 있다. 예를 들어, 픽처들은 종종 다음 픽처 타입들 중 하나로서 할당될 수 있다:

인트라 픽처(Intra Picture)(I 픽처)는 예측의 소스로서 시퀀스 내의 임의의 다른 픽처를 사용하지 않고 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱들은, 예를 들어, "IDR"(Independent Decoder Refresh) 픽처들을 포함하는, 상이한 타입의 인트라 픽처들을 허용한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 I 픽처들의 해당 변형들 및 그것들 각자의 응용들 및 특징들을 인식한다.

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

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

소스 픽처들은 흔히 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 각자의 픽처들에 적용되는 코딩 할당에 의해 결정된 다른 (이미 코딩된) 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 픽처들의 블록들은 비예측적으로 코딩될 수 있거나 또는 그것들은 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간 예측 또는 인트라 예측). P 픽처의 픽셀 블록들은, 하나의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다. B 픽처들의 블록들은, 하나 또는 2개의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다.

비디오 인코더(503)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준 또는 미리 결정된 비디오 코딩 기술에 따라 코딩 동작들을 수행할 수 있다. 그것의 동작에서, 비디오 인코더(503)는, 입력 비디오 시퀀스에서 시간 및 공간 중복성을 활용하는 예측 코딩 동작들을 포함하여, 다양한 압축 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 코딩된 비디오 데이터는 사용 중인 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 특정된 구문(syntax)을 준수할 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 픽처들 및 슬라이스들과 같은 다른 형식의 중복 데이터, SEI 메시지들, VUI 파라미터 세트 프래그먼트들 등을 포함할 수 있다.

비디오는 시간 시퀀스에서 복수의 소스 픽처(비디오 픽처)로서 캡처될 수 있다. 인트라-픽처 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 픽처에서 공간 상관을 이용하고, 인터-픽처 예측은 픽처들 사이의 (시간 또는 다른) 상관을 이용한다. 일 예에서, 현재 픽처라고 지칭되는, 인코딩/디코딩 중인 특정 픽처가 블록들로 파티셔닝된다. 현재 픽처 내의 블록이 비디오 내의 이전에 코딩되고 여전히 버퍼링된 참조 픽처 내의 참조 블록과 유사할 때, 현재 픽처 내의 블록은 모션 벡터라고 지칭되는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 모션 벡터는 참조 픽처 내의 참조 블록을 가리키고, 다중의 참조 픽처가 사용 중인 경우, 참조 픽처를 식별하는 제3의 차원을 가질 수 있다.

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

또한, 코딩 효율을 개선하기 위해 인터-픽처 예측에서 병합 모드(merge mode) 기법이 사용될 수 있다.

본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 인터-픽처 예측들 및 인트라-픽처 예측들과 같은 예측들이 블록들의 단위로 수행된다. 예를 들어, HEVC 표준에 따르면, 비디오 픽처들의 시퀀스 내의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 단위들(CTU)로 파티셔닝되고, 픽처 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, 이것은 하나의 루마 CTB 및 2개의 크로마 CTB이다. 각각의 CTU는 하나 또는 다중의 코딩 유닛(CU)으로 재귀적으로 쿼드트리 스플릿(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 스플릿될 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 스플릿된다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(PB), 및 2개의 크로마 PB를 포함한다. 일 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 동작은 예측 블록의 단위로 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 또 다른 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(603)는 비디오 픽처들의 시퀀스에서 현재 비디오 픽처 내의 샘플 값들의 처리 블록(예를 들어, 예측 블록)을 수신하고, 처리 블록을 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처로 인코딩하도록 구성된다. 일 예에서, 비디오 인코더(603)는 도 3의 예에서의 비디오 인코더(303) 대신에 사용된다.

HEVC 예에서, 비디오 인코더(603)는 8x8 샘플들의 예측 블록과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값들의 행렬 등을 수신한다. 비디오 인코더(603)는 처리 블록이, 예를 들어, 레이트-왜곡 최적화를 이용하여 인트라 모드, 인터 모드, 또는 양방향 예측 모드를 이용하여 최선으로 코딩되는지를 결정한다. 처리 블록이 인트라 모드로 코딩되어야 할 때, 비디오 인코더(603)는 인트라 예측 기법을 이용하여 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩할 수 있다; 그리고, 처리 블록이 인터 모드 또는 양방향 예측 모드로 코딩되어야 할 때, 비디오 인코더(603)는 인터 예측 또는 양방향 예측 기법을 제각기 이용하여 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩할 수 있다. 특정 비디오 코딩 기술들에서, 병합 모드는 예측자들 외부의 코딩된 모션 벡터 성분의 혜택 없이 하나 이상의 모션 벡터 예측자로부터 모션 벡터가 도출되는 인터 픽처 예측 서브모드일 수 있다. 특정 다른 비디오 코딩 기술들에서, 대상 블록에 적용가능한 모션 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 컨트롤러(621), 및 엔트로피 인코더(625)를 포함한다.

인터 인코더(630)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 블록을 참조 픽처들 내의 하나 이상의 참조 블록(예를 들어, 이전 픽처들 및 나중 픽처들 내의 블록들)과 비교하고, 인터 예측 정보(예를 들어, 인터 인코딩 기법에 따른 중복 정보의 설명, 모션 벡터들, 병합 모드 정보)를 생성하고, 임의의 적합한 기법을 이용하여 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들(예를 들어, 예측된 블록)을 계산하도록 구성된다. 일부 예들에서, 참조 픽처들은 인코딩된 비디오 정보에 기초하여 디코딩되는 디코딩된 참조 픽처들이다.

인트라 인코더(622)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 일부 경우들에서 블록을 동일한 픽처 내의 이미 코딩된 블록들과 비교하고, 변환 후 양자화된 계수들, 및 일부 경우들에서 또한 인트라 예측 정보(예를 들어, 하나 이상의 인트라 인코딩 기법에 따른 인트라 예측 방향 정보)를 생성하도록 구성된다. 일 예에서, 인트라 인코더(622)는 또한 동일한 픽처 내의 참조 블록들 및 인트라 예측 정보에 기초하여 인트라 예측 결과들(예를 들어, 예측 블록)을 계산한다.

일반 컨트롤러(621)는 일반 제어 데이터를 결정하고 일반 제어 데이터에 기초하여 비디오 인코더(603)의 다른 컴포넌트들을 제어하도록 구성된다. 일 예에서, 일반 컨트롤러(621)는 블록의 모드를 결정하고, 모드에 기초하여 스위치(626)에 제어 신호를 제공한다. 예를 들어, 모드가 인트라 모드일 때, 일반 컨트롤러(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; 그리고, 모드가 인터 모드일 때, 일반 컨트롤러(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 공간 영역에서 주파수 영역으로 잔차 데이터를 변환하고, 변환 계수들을 생성하도록 구성된다. 그 후 변환 계수들에 대해 양자화 처리를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 획득한다. 다양한 실시예들에서, 비디오 인코더(603)는 잔차 디코더(628)를 또한 포함한다. 잔차 디코더(628)는 역변환을 수행하고, 디코딩된 잔차 데이터를 생성하도록 구성된다. 디코딩된 잔차 데이터는 인트라 인코더(622) 및 인터 인코더(630)에 의해 적합하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 인터 인코더(630)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인터 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있고, 인트라 인코더(622)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인트라 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록들은 디코딩된 픽처들을 생성하기 위해 적합하게 처리되고 디코딩된 픽처들은 메모리 회로(도시되지 않음)에 버퍼링되고 일부 예들에서 참조 픽처들로서 사용될 수 있다.

엔트로피 인코더(625)는 인코딩된 블록을 포함하기 위해 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 비트스트림에 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 또 다른 실시예에 따른 비디오 디코더(710)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(710)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처들을 수신하고, 코딩된 픽처들을 디코딩하여 재구성된 픽처들을 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 픽처로부터, 코딩된 픽처가 구성되는 신택스 요소들을 나타내는 특정 심벌들을 재구성하도록 구성될 수 있다. 그러한 심벌들은, 예를 들어, 블록이 코딩되는 모드(예컨대, 예를 들어, 인트라 모드, 인터 모드, 양방향 예측(bi-predicted) 모드, 후자의 둘은 병합 서브모드 또는 또 다른 서브모드에 있음), 인트라 디코더(772) 또는 인터 디코더(780) 제각기에 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 제공된다; 그리고 예측 타입이 인트라 예측 타입일 때, 인트라 예측 정보가 인트라 디코더(772)에 제공된다. 잔차 정보에 대해 역양자화가 수행될 수 있고 이것은 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 영역으로부터 공간 영역으로 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(이것은 단지 적은 양의 제어 정보일 수 있으므로 데이터 경로가 묘사되지 않음).

재구성 모듈(774)은, 공간 영역에서, 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 픽처의 일부일 수 있고, 재구성된 픽처는 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 이용하여 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 이용하여 구현될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 비디오 인코더들(303, 503, 및 503), 및 비디오 디코더들(310, 410, 및 710)은 소프트웨어 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 이용하여 구현될 수 있다.

일부 실시예들에 따르면, 8 이상의 폭 및 높이 둘 다를 갖는 CU들에 대해 AF_MERGE 모드가 적용될 수 있다. 이 모드에서, 현재 CU의 제어 포인트 모션 벡터(control point motion vector, CPMV)들은 공간적 이웃 CU들의 모션 정보에 기초하여 생성될 수 있다. 최대 5개의 제어 포인트 모션 벡터 예측자(Control Point Motion Vector Predictor, CPMVP) 후보가 있을 수 있고, 현재 CU에 대해 사용될 CPMVP를 표시하기 위해 인덱스가 시그널링될 수 있다.

일부 실시예들에서, 아핀 병합 후보 리스트를 형성하기 위해 다음의 3가지 타입의 CPMV 후보가 사용된다: (i) 이웃 CU들의 CPMV들로부터 외삽되는 상속된 아핀 병합 후보들, (ii) 이웃 CU들의 병진 MV들을 사용하여 도출되는 구성된 아핀 병합 후보들 CPMVP들, 및 (ii) 제로 MV들.

일부 실시예들에 따르면, 이웃 블록들의 아핀 모션 모델로부터 도출될 수 있는 최대 2개의 상속된 아핀 후보가 존재할 수 있다. 이러한 2개의 상속된 후보는 좌측 이웃 CU들로부터의 하나 및 위의 이웃 CU들로부터의 하나를 포함할 수 있다. 일 예로서, 후보 블록들은 도 1에 예시된 후보 블록들일 수 있다. 좌측 예측자의 경우, 스캔 순서는 A0 -> A1일 수 있고, 위의 예측자의 경우, 스캔 순서는 B0 -> B1 -> B2일 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 측으로부터의 제1 상속된 후보만이 선택되고, 2개의 상속된 후보 사이에 프루닝(pruning) 체크가 수행되지 않는다. 이웃 아핀 CU가 식별될 때, 이 CU의 제어 포인트 모션 벡터들은 현재 CU의 아핀 병합 리스트에서 CPMVP 후보를 도출하기 위해 사용될 수 있다. 현재 블록(800)을 도시하는 도 8에 도시된 바와 같이, 이웃 좌측 하단 블록 A가 아핀 모드로 코딩되는 경우, 블록 A를 포함하는 CU(802)의 상단 좌측 코너, 위의 우측 코너 및 좌측 하단 코너의 모션 벡터들 및 가 획득된다. 블록 A가 4-파라미터 아핀 모델로 코딩될 때, 현재 CU의 2개의 CPMV는 및 에 따라 계산될 수 있다. 블록 A가 6-파라미터 아핀 모델로 코딩되는 경우, 현재 CU의 3개의 CPMV는 및 에 따라 계산될 수 있다.

일부 실시예들에 따르면, 구성된 아핀 후보가 각각의 제어 포인트의 이웃 병진 모션 정보를 조합함으로써 구성될 수 있다. 제어 포인트들에 대한 모션 정보는 도 9에 도시된 바와 같이 현재 블록(900)의 지정된 공간적 이웃 및 시간적 이웃(즉, "T")으로부터 도출될 수 있다. CPMV_k (k=1, 2, 3, 4)는 k번째 제어 포인트를 나타낼 수 있다. CPMV₁에 대해, B2 -> B3 -> A2 블록들이 체크될 수 있고, 제1 이용가능한 블록의 MV가 사용될 수 있다. CPMV₂에 대해, B1 -> B0 블록이 체크될 수 있고, CPMV₃에 대해, A1 -> A0 블록이 체크될 수 있다. TMVP가 이용가능한 경우, TMVP는 CPMV₄로서 이용될 수 있다.

일부 실시예들에서, 4개의 제어 포인트의 MV들이 획득된 후에, 아핀 병합 후보들이 이들 제어 포인트에 대한 모션 정보에 기초하여 구성될 수 있다. 제어 포인트 MV들의 다음의 예시적인 조합들이 블록을 구성하기 위해 사용될 수 있다: {CPMV₁, CPMV₂, CPMV₃}, {CPMV₁, CPMV₂, CPMV₄}, {CPMV₁, CPMV₃, CPMV₄},{CPMV₂, CPMV₃, CPMV₄}, {CPMV₁, CPMV₂}, 및 {CPMV₁, CPMV₃}.

3개의 CPMV의 조합은 6-파라미터 아핀 병합 후보를 구성하고, 2개의 CPMV의 조합은 4-파라미터 아핀 병합 후보를 구성한다. 일부 실시예들에서, 모션 스케일링 프로세스를 피하기 위해, 제어 포인트들의 참조 인덱스들이 상이한 경우, 제어 포인트 MV들의 관련 조합이 폐기된다.

일부 실시예들에 따르면, HEVC에서의 TMVP(temporal motion vector prediction)와 유사한 SbTMVP(sub-block based temporal motion vector prediction) 방법은 현재 픽처에서의 CU들에 대한 모션 벡터 예측 및 병합 모드를 개선하기 위해 병치된 픽처에서의 모션 필드를 사용할 수 있다. TMVP에 의해 사용되는 동일한 병치된 픽처가 SbTMVP에 대해 사용될 수 있다. SbTMVP는 다음의 두 가지 주요 측면에서 TMVP와 다르다: (1) TMVP는 CU 레벨에서 모션을 예측하지만 SbTMVP는 서브-CU 레벨에서 모션을 예측한다; 및 (2) TMVP가 병치된 픽처 내의 병치된 블록으로부터 시간적 모션 벡터들을 페치하는 반면(병치된 블록은 현재 CU에 대해 하단 우측 또는 중앙 블록임), SbTMVP는 병치된 픽처로부터 시간적 모션 정보를 페치하기 전에 모션 시프트를 적용하고, 여기서 모션 시프트는 현재 CU의 공간적 이웃 블록들 중 하나로부터의 모션 벡터로부터 획득된다.

SbTMVP 프로세스는 도 10 및 도 11에 예시된다. 일부 실시예들에서, SbTMVP는 현재 CU 내의 서브-CU들의 모션 벡터들을 두 단계로 예측한다. 제1 단계에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 현재 블록(1000)의 공간적 이웃들이 A1, B1, B0, 및 A0의 순서로 검사된다. 일단 병치된 픽처를 그의 참조 픽처로서 사용하는 모션 벡터를 갖는 제1 이용가능한 공간적 이웃 블록이 식별되면, 이 모션 벡터는 적용될 모션 시프트이도록 선택된다. 이러한 모션 벡터가 공간적 이웃들로부터 식별되지 않는 경우, 모션 시프트는 (0, 0)에 설정된다.

제2 단계에서, 제1 단계에서 식별된 모션 시프트가 적용되어 (즉, 현재 블록의 좌표에 가산되어), 도 11에 도시된 바와 같이 병치된 픽처로부터 서브-CU-레벨 모션 정보(예를 들어, 모션 벡터들 및 참조 인덱스들)를 획득한다. 도 11의 예는 모션 시프트(1149)가 공간적 이웃 블록 A1(1143)의 모션 벡터로 설정되어 있다고 가정한다. 다음으로, 현재 픽처(1141)의 현재 블록(1142)에서의 현재 서브-CU(예를 들어, 서브-CU(1144))에 대해, 병치된 픽처(1151)의 병치된 블록(1152)에서의 대응하는 병치된 서브-CU(예를 들어, 병치된 서브-CU(1154))의 모션 정보가 현재 서브-CU에 대한 모션 정보를 도출하기 위해 사용된다. 대응하는 병치된 서브-CU(예를 들어, 병치된 서브-CU(1154))의 모션 정보는 HEVC에서의 TMVP 프로세스와 유사한 방식으로 현재 서브-CU(예를 들어, 서브-CU(1144))의 모션 벡터들 및 참조 인덱스들로 변환되고, 여기서 시간 모션 스케일링이 시간 모션 벡터들의 참조 픽처들을 현재 CU의 참조 픽처에 정렬시키기 위해 적용된다.

일부 실시예에 따르면, SbTMVP 후보 및 아핀 병합 후보들 둘 다를 포함하는 조합된 서브-블록 기반 병합 리스트가 서브-블록 기반 병합 모드에서 사용될 수 있다. SbTMVP 모드는 SPS(sequence parameter set) 플래그에 의해 인에이블/디스에이블된다. SbTMVP 모드가 인에이블되면, SbTMVP 예측자는 서브-블록 기반 병합 리스트의 제1 엔트리로서 추가되고, 아핀 병합 후보들이 뒤따른다. 일부 응용들에서, 서브-블록 기반 병합 리스트의 최대 허용 크기는 5이다. SbTMVP에서 사용되는 서브-CU 크기는 예를 들어, 8x8에 고정된다. 아핀 병합 모드에 대해 행해진 바와 같이, SbTMVP 모드는 폭과 높이 둘 다가 8 이상일 때만 CU에 적용가능하다.

추가적인 SbTMVP 병합 후보의 인코딩 로직은 다른 병합 후보들에 대한 인코딩 로직과 동일하다. 즉, P 또는 B 슬라이스에서의 각각의 CU에 대하여, 추가의 레이트 왜곡(RD) 체크가 수행되어 SbTMVP 후보를 이용할지를 결정한다.

일부 실시예들에 따르면, 이력-기반 MVP(HMVP) 방법은 이전에 코딩된 블록의 모션 정보로서 정의되는 HMVP 후보를 포함한다. 인코딩/디코딩 프로세스 동안 다중의 HMVP 후보를 가진 테이블이 유지된다. 새로운 슬라이스를 만날 때 이러한 테이블이 비워진다. 인터-코딩된 비-아핀 블록이 있을 때마다, 연관된 모션 정보는 새로운 HMVP 후보로서 테이블의 마지막 엔트리에 추가된다. HMVP 방법의 코딩 흐름이 도 12a에 묘사된다.

테이블 크기 S는 6에 설정되고, 이는 6개까지의 HMVP 후보가 테이블에 추가될 수 있다는 것을 나타낸다. 새로운 모션 후보를 테이블에 삽입할 때, 동일한 HMVP가 테이블에 있는지를 결정하기 위해 중복 검사가 먼저 적용되도록 제약된 FIFO 규칙이 활용된다. 발견되면, 동일한 HMVP가 테이블로부터 제거되고, 그 후의 모든 HMVP 후보들이 앞으로, 즉, 1만큼 감소된 인덱스들로 이동된다. 도 12b는 새로운 모션 후보를 HMVP 테이블에 삽입하는 예를 도시한다.

HMVP 후보들은 병합 후보 리스트 구성 프로세스에서 사용될 수 있다. 테이블에서의 최근 몇몇 HMVP 후보들은 순서대로 체크되고 TMVP 후보 이후에 후보 리스트 내에 삽입된다. 프루닝(pruning)은 서브-블록 모션 후보(즉, ATMVP)를 제외한 공간 또는 시간 병합 후보에 대한 HMVP 후보들에 대해 적용될 수 있다.

일부 실시예들에서, 프루닝 동작들의 수를 감소시키기 위해, 체크될 HMPV 후보들의 수(L로 표시됨)는 L=(N <=4) ? M: (8 - N)에 설정되는데, 여기서 N은 이용가능한 비-서브-블록 병합 후보들의 수를 표시하고 M은 테이블에서의 이용가능한 HMVP 후보들의 수를 표시한다. 또한, 일단 이용가능한 병합 후보들의 총 수가 시그널링된 최대 허용 병합 후보들 - 1에 도달하면, HMVP 리스트로부터의 병합 후보 리스트 구성 프로세스가 종결된다. 또한, 조합된 양방향 예측 병합 후보 도출을 위한 쌍들의 수는 12에서 6으로 감소된다.

또한, HMVP 후보들이 AMVP 후보 리스트 구성 프로세스에서 사용될 수 있다. TMVP 후보 이후에 테이블에서의 마지막 K개의 HMVP 후보들의 모션 벡터들이 삽입된다. AMVP 타겟 참조 픽처와 동일한 참조 픽처를 갖는 HMVP 후보들만이 AMVP 후보 리스트를 구성하기 위해 사용된다. 프루닝은 HMVP 후보들에 대해 적용된다. 일부 응용들에서, K는 4에 설정되는 반면, AMVP 리스트 크기는 변경되지 않으며, 즉, 2와 동일하게 유지된다.

일부 실시예들에 따르면, 쌍별(pairwise) 평균 후보들은 현재 병합 후보 리스트에서의 후보들의 미리 정의된 쌍들을 평균함으로써 생성될 수 있다. 일부 예들에서, 쌍별 평균 후보들의 수는 6이고, 미리 정의된 쌍들은 {(0, 1), (0, 2), (1, 2), (0, 3), (1, 3), (2, 3)}으로서 정의되며, 여기서 숫자들은 병합 후보 리스트에 대한 병합 인덱스들을 나타낸다. 평균 모션 벡터들은 각각의 참조 리스트에 대해 개별적으로 계산될 수 있다. 모션 벡터 둘 다가 하나의 리스트에서 이용가능한 경우, 이들 2개의 모션 벡터는 이들이 상이한 참조 픽처들을 가리킬 때에도 평균화될 수 있다. 하나의 모션 벡터만이 이용가능한 경우, 하나의 모션 벡터가 직접 사용될 수 있다. 어떤 모션 벡터도 이용가능하지 않다면, 이 리스트는 무효로 간주될 수 있다. 쌍별 평균 후보들은 HEVC 표준에서 조합된 후보들을 대체할 수 있다.

현재 픽처 참조는 때때로 인트라 블록 카피라고 지칭될 수 있고, 여기서 모션 벡터는 현재 픽처에서의 이미 재구성된 참조 샘플들을 참조한다. CPR은 HEVC 스크린 콘텐츠 코딩 확장(HEVC SCC)에서 지원된다. CPR-코딩된 CU는 인터 코딩된 블록으로서 시그널링될 수 있다. CPR-코딩된 CU의 루마 모션(또는 블록) 벡터는 정수 정밀도에 있을 수 있다. 크로마 모션 벡터는 또한 정수 정밀도로 클리핑될 수 있다.

일부 실시예들에서, AMVR과 조합될 때, CPR 모드는 1-펠(pel)과 4-펠 모션 벡터 정밀도들 사이에서 스위칭할 수 있다. 현재 픽처는 참조 픽처 리스트 L0의 끝에 배치될 수 있다. 메모리 소비 및 디코더 복잡성을 감소시키기 위해, CPR은 현재 CTU의 재구성된 부분만이 사용되는 것을 허용할 수 있고, 이는 CPR 모드가 하드웨어 구현을 위해 로컬 온-칩 메모리를 사용하여 구현되는 것을 허용한다.

일부 실시예들에서, 인코더 측에서, 해시-기반 모션 추정이 CPR에 대해 수행될 수 있다. 인코더는 16개의 루마 샘플보다 크지 않은 폭 또는 높이를 갖는 블록들에 대한 RD 체크를 수행할 수 있다. 비-병합 모드의 경우, 블록 벡터 검색은 먼저 해시-기반 검색을 사용하여 수행될 수 있다. 해시 검색이 유효 후보를 반환하지 않는 경우, 블록 매칭 기반 로컬 검색이 수행될 수 있다.

일부 실시예들에서, 해시-기반 검색에서, 현재 블록과 참조 블록 사이의 해시 키 매칭(32-비트 CRC)은 모든 허용된 블록 크기들로 확장될 수 있다. 현재 픽처에서의 모든 위치마다에 대한 해시 키 계산은 4x4 서브 블록들에 기초할 수 있다. 더 큰 크기의 현재 블록에 대해, 모든 4x4 서브 블록들의 모든 해시 키들이 대응하는 참조 위치들에서 해시 키들과 매칭될 때 해시 키가 참조 블록의 것과 매칭되도록 결정될 수 있다. 다중의 참조 블록의 해시 키들이 현재 블록의 것과 매칭되는 것으로 밝혀지면, 각각의 매칭된 참조의 블록 벡터 비용이 계산될 수 있고, 최소 비용을 갖는 매칭된 참조가 선택된다.

일부 실시예들에서, 블록 매칭 검색에서, 검색 범위는 현재 CTU 내의 현재 블록의 좌측에 및 상단 상에 있는 N개의 샘플에 설정될 수 있다. CTU의 시작에서, N의 값은 시간 참조 픽처가 없다면 128에 초기화되고, 적어도 하나의 시간 참조 픽처가 있다면 64에 초기화된다. 해시 히트 비는 해시-기반 검색을 사용하여 매칭을 발견한 CTU에서의 샘플들의 백분율로서 정의될 수 있다. 현재 CTU를 인코딩하는 동안, 해시 히트 비율이 5% 미만이면, N은 절반으로 감소된다.

AMVP(advanced motion vector prediction) 모드의 단방향 예측, 스킵 및 병합 모드, 및 인트라 모드를 포함하는, 인터 픽처들에서의 기존의 예측 모드들을 개선하기 위해 다중-가설 예측 방법들이 사용될 수 있다. 다중-가설 예측 방법들은 기존의 예측 모드를 여분의 병합 인덱싱된 예측과 조합할 수 있다. 병합 인덱싱된 예측은 병합 모드에서와 같이 수행될 수 있으며, 여기서 병합 인덱스는 모션 보상된 예측을 위한 모션 정보를 취득하도록 시그널링될 수 있다. 최종 예측은 병합 인덱싱된 예측과 기존의 예측 모드에 의해 생성된 예측의 가중 평균일 수 있으며, 여기서 조합들에 의존하여 상이한 가중치들이 적용된다.

일부 실시예들에서, AMVP 모드의 단방향 예측을 개선하기 위해 다중-가설 예측이 적용될 수 있다. 다중-가설 예측을 인에이블 또는 디스에이블하기 위해 하나의 플래그가 시그널링된다. 더욱이, 플래그가 참일 때 하나의 추가적인 병합 인덱스가 시그널링된다. 이러한 방식으로, 다중-가설 예측은 단방향-예측을 양방향-예측으로 바꾸는데, 여기서 어느 한 예측은 AMVP 모드에서 원래의 신택스 요소들을 이용하여 취득되는 반면 다른 예측은 병합 모드를 이용하여 취득된다. 최종 예측은 1:1 가중치들을 사용하여 양방향 예측에서와 같이 이들 두 예측을 조합한다. 병합 후보 리스트는 먼저 서브-CU 후보들(예를 들어, 아핀, ATMVP(alternative temporal motion vector prediction))이 제외되는 병합 모드로부터 도출된다. 다음으로, 병합 후보 리스트는 2개의 개별 리스트로 분리되고, 하나는 후보들로부터 모든 L0 모션들을 포함하는 리스트 0(L0)에 대한 것이고, 다른 하나는 모든 L1 모션들을 포함하는 리스트 1(L1)에 대한 것이다. 중복을 제거하고 빈자리(vacancy)를 채운 후, 제각기 L0 및 L1에 대해 2개의 병합 리스트가 생성된다. AMVP 모드를 개선시키기 위한 다중-가설 예측을 적용할 때 2개의 제약이 있다. 첫째로, 루마 코딩 블록(CB) 영역이 64보다 크거나 같은 그런 CU들에 대해 인에이블된다. 둘째로, 그것은 낮은 지연 B 픽처들에 대해서만 L1에 적용된다.

일부 실시예들에서, 다중-가설 예측이 스킵 또는 병합 모드에 적용될 때, 다중-가설 예측의 인에이블은 명시적으로 시그널링될 수 있다. 원래의 것에 더하여, 여분의 병합 인덱싱된 예측이 선택될 수 있다. 따라서, 다중-가설 예측의 각각의 후보는 제1 병합 인덱싱된 예측에 대한 하나 및 제2 병합 인덱싱된 예측에 대한 다른 하나를 포함하는 병합 후보들의 쌍을 암시한다. 그러나, 각각의 쌍에서, 제2 병합 인덱싱된 예측에 대한 병합 후보는 임의의 추가적인 병합 인덱스를 시그널링하지 않고서 후속 병합 후보(즉, 이미 시그널링된 병합 인덱스에 1을 더한 것)로서 암시적으로 도출될 수 있다. 유사한 병합 후보들을 포함하고 빈자리를 채우는, 그러한 쌍들을 배제함으로써 중복을 제거한 후에, 다중-가설 예측을 위한 후보 리스트가 형성된다. 그후, 한 쌍의 2개의 병합 후보로부터의 모션 벡터들이 획득되어 최종 예측을 생성할 수 있으며, 여기서 제각기 제1 및 제2 병합 인덱싱된 예측들에 5:3 가중치들이 적용될 수 있다. 또한, 인에이블된 다중-가설 예측을 갖는 병합 또는 스킵 CU는 기존 가설들의 모션 정보에 더하여 뒤따르는 이웃 CU들의 참조를 위해 추가 가설들의 모션 정보를 저장할 수 있다. 서브-CU 후보들(예컨대, 아핀, SbTMVP)은 후보 리스트로부터 제외될 수 있고, 낮은 지연 B 픽처들에 대하여, 다중-가설 예측은 스킵 모드에 적용되지 않을 수 있다. 더욱이, 다중-가설 예측이 병합 또는 스킵 모드에 적용될 때, 16보다 작은 CU 폭 또는 CU 높이를 갖는 CU들, 또는 16과 동일한 CU 폭 및 CU 높이 둘 다를 갖는 CU들에 대해, 이중-선형 보간 필터가 다중 가설에 대한 모션 보상에서 사용될 수 있다.

일부 실시예들에 따르면, 인트라 예측 모드를 개선하기 위해 다중-가설 예측이 적용될 때, 다중-가설 예측은 하나의 인트라 예측과 하나의 병합 인덱싱된 예측을 조합한다. 병합 모드 CU에서, 플래그가 참일 때 인트라 후보 리스트로부터 인트라 모드를 선택하기 위해 병합 모드에 대해 하나의 플래그가 시그널링될 수 있다.

일부 실시예들에서, 루마 성분에 대해, 인트라 후보 리스트는 DC, 평면, 수평, 및 수직 모드들을 포함하는 4개의 인트라 예측 모드로부터 도출되고, 인트라 후보 리스트의 크기는 블록 형상에 의존하여 3 또는 4일 수 있다. 예를 들어, CU 폭이 CU 높이보다 2배 더 클 때, 수평 모드는 인트라 후보 리스트로부터 배제되고, CU 높이가 CU 폭보다 2배 더 클 때, 수직 모드는 인트라 후보 리스트로부터 배제된다. 일부 실시예들에서, 인트라 모드 인덱스에 따라 선택된 하나의 인트라 예측 모드 후보와 병합 인덱스에 따라 선택된 하나의 병합 모드 예측 후보가 가중 평균을 사용하여 조합된다. 일부 실시예들에서, 크로마 성분에 대해, 여분의 시그널링 없이 직접 모드(DM)가 적용된다.

일부 실시예들에 따르면, 예측들을 조합하기 위한 가중치들은 다음과 같이 구현될 수 있다. DC 또는 평면 모드가 선택되거나, 또는 CB 폭 또는 높이가 4보다 작을 때, 동일한 가중치들이 인트라 및 인터 예측 후보들에 적용된다. 4 이상의 CB 폭 및 높이를 갖는 그런 CB들에 대해, 수평/수직 모드가 선택될 때, 하나의 CB는 먼저 수직으로 또는 수평으로 4개의 동일 면적 영역으로 스플릿될 수 있다. (w_intra_i, w_inter_i) - 여기서 i는 1 내지 4임 - 로 표시된 각각의 가중치 세트는 다음과 같이 구현될 수 있다: (w_intra₁, w_inter₁) = (6, 2), (w_intra₂, w_inter₂) = (5, 3), (w_intra₃, w_inter₃) = (3, 5), 및 (w_intra₄, w_inter₄) = (2, 6). 이 가중치 세트들은 대응하는 영역에 적용될 수 있고, 여기서 (w_intra₁, w_inter₁)은 참조 샘플들에 가장 가까운 영역에 대한 것이고,(w_intra₄, w_inter₄)는 참조 샘플들로부터 가장 멀리 떨어진 영역에 대한 것이다. 가중 세트들이 대응하는 영역에 적용된 후에, 조합된 예측은 2개의 가중된 예측 및 우측-시프팅 3 비트를 합산함으로써 계산될 수 있다. 더욱이, 예측자들의 인트라 가설에 대한 인트라 예측 모드는 뒤따라오는 이웃 CU들에 의한 참조를 위해 저장될 수 있다.

도 13은 다중-가설 예측의 예를 예시한다. 인터 예측자 (i)(1322) 및 인트라 예측자 (i)(1324)는 i번째 영역에 대한 인터 예측 및 인트라 예측 부분들에 대응한다. 가중치들 w_inter(i) 및 w_intra(i)는, 제각기, i번째 영역에 대한 인터 예측 및 인트라 예측 가중치들에 대응한다. 최종 예측자(1312)는 가중 인터 예측자(1322) 및 인트라 예측자(1324)를 조합함으로써 형성될 수 있다. 현재 블록(1310)은 최종 예측자(1312) 및 잔차 샘플들(1314)을 사용하여 재구성될 수 있다. 잔차 샘플은 현재 블록(1310)과 최종 예측자(1312) 사이의 차이를 나타낼 수 있다.

스킵/병합 모드에 대한 다중-가설 예측에서, 시그널링될 병합 인덱스들의 최대 수는 정규 병합 후보 리스트에서의 후보들의 최대 수보다 작다. 그러나, 정규 병합 후보 리스트에서의 후보들의 최대 수는 스킵/병합 모드에 대한 이러한 다중-가설 예측에 대한 병합 인덱스 시그널링의 절단된 단항 코딩(truncated unary coding)을 위해 여전히 사용된다. 본 개시내용의 실시예들은 이러한 시그널링을 개선한다.

본 개시내용의 실시예들에 따르면, 블록이라는 용어는 예측 블록, 코딩 블록, 또는 코딩 유닛(즉, CU)으로서 해석될 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은 스킵/병합 모드에서의 다중-가설 예측을 위한 병합 인덱스 시그널링의 현재 설계를 수정한다.

일부 실시예들에서, 다중-가설 예측이 스킵 또는 병합 모드에 적용될 때, 다중-가설 예측의 인에이블은 명시적 시그널링을 통해 수행된다. 스킵/병합 모드에 대한 다중-가설 예측이 인에이블되면, 절단된 단항 코딩을 사용하여 병합 인덱스가 시그널링될 수 있다. 따라서, 각각의 시그널링된 병합 인덱스는 병합 후보들의 쌍을 암시하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 시그널링된 병합 인덱스는 제1 병합 후보를 명시적으로 시그널링하기 위해 사용될 수 있고, 제2 병합 후보는 시그널링된 병합 인덱스(즉, 이미 시그널링된 병합 인덱스에 1을 더한 것)로부터 도출될 수 있다.

일부 실시예들에 따르면, max_num_candidates는 병합 후보 리스트에 대한 병합 후보들의 최대 허용된 수를 나타낸다. 인터 병합/스킵 모드에 대해, 병합 인덱스에 대한 절단된 단항 이진화(truncated unary binarization)의 최대값은 (max_num_candidates - 1)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 다중-가설 예측이 스킵 또는 병합 모드에 대해 인에이블되는 경우, 시그널링될 수 있는 병합 인덱스의 최대 수는 (max_num_candidates -1)인데, 그 이유는 각각의 시그널링된 병합 인덱스가 리스트상의 2개의 연속적인 병합 후보에 대응하기 때문이다.

일부 실시예들에 따르면, 병합 플래그가 현재 블록에 대해 참으로서 시그널링될 때, 스킵/병합 모드에 대한 다중-가설 예측이 인에이블되는지 여부를 표시하기 위해 사용 플래그가 시그널링된다. 사용 플래그가 참이고, 이는 다중-가설 모드가 인에이블되는 것을 표시하는 경우, 사용 플래그 외에 병합 인덱스가 시그널링된다. (max_num_candidates - 2)의 값은 병합 인덱스 코딩에 대한 절단된 단항 이진화에서 최대값으로서 사용될 수 있다.

일 예에서, max_num_candidates는 6과 동일하고, 스킵/병합 모드에 대한 다중-가설 예측의 이진화에 대한 사용 플래그는 참이다. 이 예에서, 병합 인덱스에 대한 최대값은 4(즉, max_num_candidates - 2)이다. 모든 가능한 병합 인덱스 값들 및 그들의 대응하는 단항 코드의 매핑이 표 1에 열거되어 있다.

일부 실시예들에 따르면, 병합 플래그가 현재 블록에 대해 참으로서 시그널링될 때, 병합 인덱스가 후속하여 시그널링된다. (max_num_candidates - 1)의 값은 병합 인덱스 코딩에서 절단된 단항 이진화에 대한 최대값으로서 사용될 수 있다. 더욱이, 병합 인덱스의 값이 (max_num_candidates - 1)보다 작을 때, 스킵/병합 모드에 대한 다중-가설 예측이 인에이블되는지를 표시하기 위해 사용 플래그가 후속하여 시그널링된다. 병합 인덱스 값이 (max_num_candidates - 1)보다 크거나 같은 경우, 사용 플래그는 거짓으로서 암시적으로 설정된다. 예를 들어, 병합 인덱스 값이 (max_num_candidates -1)보다 크거나 같은 경우, 병합 인덱스 값은 무효인 것으로 간주되고, 이러한 상황이 발생할 때, 디코더는 사용 플래그를 거짓에 설정하거나, 또는 사용 플래그가 참으로서 시그널링되더라도 사용 플래그를 거짓으로서 취급한다.

일부 실시예들에 따르면, 다중-가설 예측이 이용가능하기 위해, 한 쌍의 병합 후보들이 병합 후보 리스트에서 이용가능해야 한다. 일부 실시예들에서, 특정 조건들이 충족될 때, 다중-가설 예측은 스킵/병합 모드에 대해 이용가능하지 않다.

일 실시예에서, 정규 병합 리스트에 대한 병합 후보들의 최대 허용된 수가 max_num_candidates이고 이 값이 2보다 작은 경우, 스킵/병합 모드에 대해 다중-가설 예측이 이용가능하지 않다. 따라서, 이 경우에, 일부 예들에서, 다중-가설 예측을 위한 사용 플래그는 시그널링되지 않고, 거짓인 것으로 추론된다. 또 다른 예에서, max_num_candidates가 2보다 작을 때, 다중-가설 예측을 위한 사용 플래그는 거짓으로서 시그널링된다(비트스트림 순응 요건).

일부 실시예들에서, CPR 모드가 사용되는 경우, 병합 후보들 중 일부는 CPR 모드에서 코딩될 수 있다. 예를 들어, CPR 코딩된 블록과 정규 인터 코딩된 블록의 조합이 다중-가설 예측에서 허용되지 않는 경우, 다음의 제약들이 일부 실시예들에서 충족되어야 한다: 이용가능한 정규 인터 코딩된 병합 후보들의 수가 2보다 작을 때, 다중-가설 예측의 사용 플래그는 거짓으로서 시그널링된다(비트스트림 순응 요건).

일부 실시예들에서, 현재 블록의 모션 벡터 예측자를 결정하기 위해 모션 벡터 차이와의 병합(merge with motion vector difference, MMVD)이 사용된다. MMVD 모드는 스킵 모드 또는 병합 모드가 인에이블될 때 사용될 수 있다. MMVD 모드는 스킵 모드 또는 병합 모드의 병합 후보 리스트상의 병합 후보들을 재사용한다. 예를 들어, 병합 후보 리스트로부터 선택된 병합 후보는 참조 픽처에서 시작 포인트를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 현재 블록의 모션 벡터는 시작 포인트 및 시작 포인트에 대한 모션 크기 및 모션 방향을 포함하는 모션 오프셋으로 표현될 수 있다. 인코더 측에서, 병합 후보의 선택 및 모션 오프셋의 결정은 검색 프로세스(평가 프로세스)에 기초할 수 있다. 디코더 측에서, 선택된 병합 후보 및 모션 오프셋은 인코더 측으로부터의 시그널링에 기초하여 결정될 수 있다.

MMVD 모드는 본 명세서에 설명된 다양한 인터 예측 모드에서 구성된 병합 후보 리스트를 재사용할 수 있다. 일부 예들에서, 병합 후보 리스트상의 디폴트 병합 타입(예를 들어, MRG_TYPE_DEFAULT_N)의 후보들만이 MMVD 모드에 대해 고려된다. 디폴트 병합 타입들의 병합 후보들의 예들은 본 명세서에 설명된 바와 같이 (i) 병합 모드에서 채택되는 병합 후보들, (ii) HMVP 모드에서의 이력 버퍼로부터의 병합 후보들, 및 (iii) 쌍별 평균 모션 벡터 후보들을 포함할 수 있다. 아핀 모드 또는 SbTMVP 모드에서의 병합 후보들은 일부 예들에서 MMVD 모드에서의 확장을 위해 사용되지 않는다.

베이스 후보 인덱스(IDX)는 시작 포인트를 정의하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 0에서 3까지의 인덱스들과 연관된 병합 후보들(모션 벡터 예측자들(MVP들))의 리스트가 표 2에 도시되어 있다. 베이스 후보 인덱스의 인덱스를 갖는 병합 후보가 리스트로부터 결정되고, 시작 포인트를 제공하기 위해 사용될 수 있다.

거리 인덱스가 모션 크기 정보를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 표 3에는 0 내지 7의 인덱스들과 각각 연관된 복수의 미리 정의된 픽셀 거리가 도시되어 있다. 거리 인덱스의 인덱스를 갖는 픽셀 거리는 복수의 픽셀 거리로부터 결정되고, 모션 크기를 제공하기 위해 사용될 수 있다.

방향 인덱스는 모션 방향 정보를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 방향 인덱스는 시작 포인트에 대한 MVD의 방향을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 00 내지 11(이진수)의 인덱스들을 갖는 4개의 방향이 표 4에 도시되어 있다. 방향 인덱스의 인덱스를 갖는 방향은 4개의 방향으로부터 결정되고, 시작 포인트에 대한 모션 오프셋의 방향을 제공하기 위해 사용될 수 있다.

MMVD 신택스 요소들은 MMVD 모드에서 베이스 후보 인덱스, 방향 인덱스, 및 거리 IDX를 포함하는 MMVD 인덱스들의 세트를 시그널링하기 위해 비트 스트림으로 송신될 수 있다.

일부 실시예들에서, MMVD 인에이블 플래그는 현재 블록을 코딩하기 위한 스킵 및 병합 플래그를 전송한 후에 시그널링된다. 예를 들어, 스킵 및 병합 플래그가 참일 때, MMVD 플래그가 파싱된다. MMVD 플래그가 1과 동일한 경우, 일 예에서, MMVD 신택스 요소들(MMVD 인덱스들의 세트)이 파싱된다. 일 예에서, MMVD 플래그가 1이 아닐 때, AFFINE 플래그와 같은 또 다른 모드와 연관된 플래그가 파싱된다. AFFINE 플래그가 1과 동일할 때, AFFINE 모드는 현재 블록을 처리하기 위해 사용된다. AFFINE 플래그가 1이 아닌 경우, 일 예에서, 스킵/병합 모드로 현재 블록을 처리하기 위해 스킵/병합 인덱스가 파싱된다.

도 14 및 도 15는 본 개시내용의 실시예에 따른 MMVD 모드에서의 검색 프로세스의 예를 도시한다. 검색 프로세스를 수행함으로써, 현재 픽처(또는 현재 프레임으로 지칭됨)에서의 현재 블록(1401)에 대해 베이스 후보 인덱스, 방향 인덱스, 및 거리 인덱스를 포함하는 MMVD 인덱스들의 세트가 결정될 수 있다.

도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 병합 후보에 속하는 제1 모션 벡터(1411) 및 제2 모션 벡터(1421)가 도시되어 있다. 제1 병합 후보는 현재 블록(1401)에 대해 구성된 병합 후보 리스트상의 병합 후보일 수 있다. 제1 및 제2 모션 벡터들(1411 및 1421)은 제각기 참조 픽처 리스트들 L0 및 L1에서의 2개의 참조 픽처(1402 및 1403)와 연관될 수 있다. 따라서, 도 14의 2개의 시작 포인트(1422, 1424)는 참조 픽처들(1402, 1403)에서 결정될 수 있다.

일 예에서, 시작 포인트들(1422 및 1424)에 기초하여, 참조 픽처들(1402 및 1403)에서의 수직 방향들(+Y 또는 -Y로 표현됨) 또는 수평 방향들(+X 및 -X로 표현됨)로 시작 포인트들(1422 및 1424)로부터 연장하는 다중의 미리 정의된 포인트가 평가될 수 있다. 일 예에서, 포인트들의 쌍(1514 및 1524), 또는 포인트들의 쌍(1515 및 1525)과 같은, 각자의 시작 포인트(1422 또는 1424)에 대해 서로 미러링하는 포인트들의 쌍은 현재 블록(1401)에 대한 모션 벡터 예측자 후보를 형성할 수 있는 모션 벡터들의 쌍을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 시작 포인트들(1511 또는 1521)을 둘러싸는 미리 정의된 포인트들에 기초하여 결정된 그런 모션 벡터 예측자 후보들이 평가될 수 있다.

제1 병합 후보에 더하여, 현재 블록(1401)의 병합 후보 리스트상의 다른 이용가능한 또는 유효한 병합 후보들이 또한 유사하게 평가될 수 있다. 일 예에서, 단일 예측 병합 후보에 대해, 2개의 참조 픽처 리스트 중 하나와 연관된 하나의 예측 방향만이 평가된다.

평가들에 기초하여, 최상의 모션 벡터 예측자 후보가 결정될 수 있다. 따라서, 최상의 모션 벡터 예측자 후보에 대응하여, 최상의 병합 후보가 병합 리스트로부터 선택될 수 있고, 모션 방향 및 모션 거리가 또한 결정될 수 있다. 예를 들어, 선택된 병합 후보 및 표 2에 기초하여, 베이스 후보 인덱스가 결정될 수 있다. 미리 정의된 포인트(1515)(또는(1525))에 대응하는 것과 같은 선택된 모션 벡터 예측자에 기초하여, 시작 포인트(1511)에 대한 포인트(1515)의 방향 및 거리가 결정될 수 있다. 표 3 및 표 4에 따르면, 방향 인덱스 및 거리 인덱스가 그에 따라 결정될 수 있다.

위에 설명된 예들은 단지 예시적인 목적을 위한 것이라는 점에 주목한다. 대안의 예들에서, MMVD 모드에서 제공되는 모션 벡터 표현 방법에 기초하여, 모션 거리들 및 모션 방향들이 상이하게 정의될 수 있다. 또한, 평가 프로세스(검색 프로세스)가 상이하게 수행될 수 있다. 예를 들어, 양방향 예측 병합 후보에 대해, 3개 타입의 예측 방향들(예를 들어, L0, L1, 및 L0 및 L1)이 최상의 모션 벡터 예측자를 선택하기 위해 미리 정의된 거리들 및 방향들의 세트에 기초하여 평가될 수 있다. 또 다른 예로서, 단일 예측 병합 후보가 미러링 또는 스케일링에 의해 양방향 예측 병합 후보로 변환되고, 후속하여 평가될 수 있다. 상기 예에서, 평가 프로세스로부터 귀결되는 예측 방향(예를 들어, L0, L1 또는 L0 및 L1)을 나타내는 추가 신택스가 시그널링될 수 있다.

전술한 바와 같이, 병합 후보 리스트상의 병합 후보들은 인코더에서 MMVD 모드에서의 베이스 후보를 결정하기 위해 평가된다. 디코더에서, 베이스 후보 인덱스를 입력으로서 사용하여, 병합 후보 리스트로부터 모션 벡터 예측자가 선택될 수 있다. 따라서, 병합 후보들의 저장을 위한 라인 버퍼 외에 MMVD 모드에 대해 어떤 추가적인 라인 버퍼도 필요하지 않다.

일부 실시예들에서, MMVD는 표 5에 나타낸 바와 같은 대각선 방향 후보들로 구성된 부가의 표를 사용한다. 수평/수직 테이블 및 대각선 테이블 중 하나가 도 16에 도시된 바와 같이 베이스 모션 벡터의 방향에 따라 선택된다.

일부 실시예들에서, MMVD는 픽처 해상도에 기초한 적응적 거리 테이블을 사용한다. 예를 들어, 픽처 해상도가 2K(즉, 1920x1080)보다 크지 않다면, 표 6이 베이스 거리 테이블로서 사용되고, 그렇지 않으면 표 7이 베이스 거리 테이블로서 사용된다.

일부 실시예들에서, MMVD는 발생-기반 거리 테이블 재순서화에 기초한 적응적 거리 테이블을 사용한다. 예를 들어, 그 순위가 높은 것으로부터 낮은 것으로의 이전의 코딩된 픽처들에서의 각각의 거리 인덱스의 사용의 발생에 따라 거리 인덱스가 재순서화될 수 있다. 일부 실시예들에서, MMVD 후보 값들은, MMVD 거리가 임계값보다 큰 경우 MMVD 모드로 코딩된 CU가 서브-샘플 모션 벡터 대신에 풀-샘플(full-sample)을 갖도록 수정된다.

일부 실시예들에 따르면, 예측 오프셋들을 갖는 아핀 병합 모드라고도 불리는 아핀 MMVD 방법은 제1 이용가능한 아핀 병합 후보를 베이스 예측자로서 선택한다. 이후 이 방법은 베이스 예측자로부터의 각각의 제어 포인트의 모션 벡터 값에 모션 벡터 오프셋을 적용한다. 이용가능한 어떤 아핀 병합 후보도 없다면, 아핀 MMVD 방법은 사용되지 않는다.

일부 실시예들에서, CP(control point)당 시그널링 방법에서, 선택된 베이스 예측자의 인터 예측 방향, 및 각각의 방향의 참조 인덱스는 변경 없이 사용된다. 각각의 제어 포인트에 대해, zero_MVD 플래그는 제어 포인트가 오프셋 시그널링을 필요로 하는지를 나타내기 위해 사용될 수 있다. zero_MVD 플래그가 참이면, 제어 포인트에 대해 필요한 어떠한 다른 시그널링도 없다. 그렇지 않으면, 거리 인덱스 및 오프셋 방향 인덱스가 제어 포인트에 대해 시그널링될 수 있다. 표 8은 예시적인 시그널링된 거리 인덱스들 및 대응하는 거리 오프셋들을 예시한다.

일부 실시예들에서, 방향 인덱스는, 표 9에 나타낸 바와 같이, 4개의 방향을 나타낼 수 있으며, 여기서 x 또는 y 방향만이 MV 차이를 가질 수 있지만, 둘 다의 방향에서는 그렇지 않을 수 있다.

일부 실시예들에서, 인터 예측이 단방향 예측이면, 시그널링된 거리 오프셋은 각각의 제어 포인트 예측자에 대해 오프셋 방향에 적용된다. 결과적인 모션 벡터는 각각의 제어 포인트의 MV 값일 것이다. 일부 실시예들에서, 인터 예측이 양방향 예측이면, 시그널링된 거리 오프셋은 제어 포인트 예측자의 L0 모션 벡터에 대해 시그널링된 오프셋 방향에 적용되고, L1 MV에 적용될 오프셋은 미러링 기반으로 적용된다.

일부 실시예들에 따르면, 거리 오프셋 인덱스 및 오프셋 방향 인덱스는 블록당 시그널링된다. 모든 이용가능한 제어 포인트들에 동일한 오프셋이 적용될 수 있다. 제어 포인트들의 수는 베이스 예측자의 아핀 타입에 의해 결정될 수 있다. 거리 오프셋 테이블 및 오프셋 방향 테이블들은 표 8 및 표 9에서와 동일할 수 있다. 시그널링이 블록의 모든 제어 포인트들에 대해 한 번에 수행될 때, zero_MVD 플래그는 사용되지 않는다.

거리 테이블의 사용된 오프셋 값들의 발생 통계가 인코더 및 디코더 측 모두에서 동일한 방식으로 수집될 때, 인코더 및 디코더 둘 다는 발생 통계에 기초하여 거리 테이블의 새로운 순서를 도출하고, 업데이트된 거리 테이블은 MMVD에 대한 다음 픽처에 의해 사용된다. 이러한 특징들은 픽처들 간의 의존성을 도입하고, 오류 내성(error resilience) 문제들을 야기한다. 본 개시내용의 실시예들은 이러한 의존성, 및 결과적인 오류 내성 문제들을 감소시키는 것에 관한 것이다. 이와 관련하여, 본 개시내용의 실시예들은 디코더가 테이블을 도출하게 하는 대신에 디코더가 어느 재순서화된 거리 테이블을 사용할지의 표시를 시그널링함으로써 발생 기반 MMVD 거리 테이블 재순서화의 현재 설계를 향상시킨다.

일부 실시예들에 따르면, 인코더 측에서, MMVD 거리 테이블이 재순서화된 후에, 순서 코드가 생성되어 비트스트림으로 시그널링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디코더 측에서, 순서 코드를 디코딩한 후에, MMVD 거리 테이블은 순서 코드에 기초하여 구성될 수 있다. 일 실시예에서, MMVD 거리 테이블의 순서 코드는 슬라이스 헤더, 타일/타이틀 그룹 헤더, 또는 다른 헤더들 중 하나에서 시그널링될 수 있다.

일부 실시예들에서, MMVD 거리 테이블의 순서는 정수로 표현되고, 이것은 순서 코드라고 지칭될 수 있다. 8개의 엔트리를 갖는 현재의 MMVD 테이블의 경우, 숫자는 24비트를 가질 수 있으며, 이것은 8개의 3비트 요소로 구성된다. 각각의 3비트 요소는 원래 거리 인덱스 값을 나타낼 수 있다. 도출된 MMVD 거리 테이블의 순서로 8개의 요소 전부를 연접(concatenate)시키는 것은 특정의 정수 값이라는 결과를 낳을 것이다. 요소들은 내림차순으로 또는 오름차순으로 연접될 수 있다. 요소들의 수는 증가 또는 감소할 수 있고, 따라서 각각의 요소를 표현하는 비트들의 수는 그에 따라 변할 수 있다.

일 예에서, 표 6에서와 같은 원래의 MMVD 거리 테이블에 대해, 재순서화 후에, 새로운 순서는 {1-펠, 2-펠, 1/2-펠, 1/4-펠, 16-펠, 4-펠, 32-펠, 8-펠}이 되고, 원래의 거리 인덱스의 순서는 {2, 3, 1, 0, 6, 4, 7, 5}가 된다. 표 10에 도시된 바와 같이, 16진(Hex) 포맷의 순서 코드는 0x4C8CB이다. 이와 관련하여, 요소 인덱스 0은 1-펠의 픽셀 거리를 갖는 거리 인덱스 2, 및 이진 값 010에 대응한다. 따라서, 이진 순서 코드의 처음 3 디지트는 010이다. 각각의 요소 및 거리 인덱스는, 연접될 때 이진 순서 코드 및 동등한 16진 순서 코드를 형성하는 각자의 이진 값들을 갖는다.

일부 실시예들에서, 테이블 코드는 정수 값일 수 있고, 이 순서 코드는 8개의 요소 중 7개만으로 구성되며, 나머지 요소는 추론될 수 있다. 추론된 요소는 제1 요소, 또는 최종 요소, 또는 미리 정의된 요소 인덱스를 갖는 임의의 요소일 수 있다. 최종 요소가 추론될 때, 순서 코드에 대한 비트들의 수는 24 대신에 21일 수 있다. 요소들은 내림차순으로 또는 오름차순으로 연접될 수 있다. 요소들의 수는 증가 또는 감소할 수 있고, 따라서, 각각의 요소를 표현하는 비트들의 수는 그에 따라 변할 수 있다.

일 예에서, 표 6에서와 같은 원래의 MMVD 거리 테이블에 대해, 재순서화 후에, 새로운 순서는 {1-펠, 2-펠, 1/2-펠, 1/4-펠, 16-펠, 4-펠, 32-펠, 8-펠}이 되고, 원래의 거리 인덱스의 순서는 {2, 3, 1, 0, 6, 4, 7, 5}가 된다. 최종 요소가 추론될 때, 표 11에 나타낸 바와 같이, 처음 7개의 요소만이 순서 코드로 코딩될 수 있다. 최종 순서 코드는 0x99197이다.

일부 실시예들에 따르면, MMVD 거리 테이블의 순서 코드는 예측과 함께 시그널링될 수 있다. 베이스 순서 코드는 픽처 파라미터 세트(picture parameter set, PPS), 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set, SPS), 또는 또 다른 헤더에서 시그널링될 수 있고, 순서 코드와 베이스 순서 코드 간의 차이는 슬라이스 헤더, 타일/타일 그룹 헤더, 또는 다른 헤더들 중 하나에서 시그널링될 수 있다. 일 실시예에서, 베이스 순서 코드는 MMVD 거리 테이블의 모든 요소를 포함하는 미리 정의된 값일 수 있다. 예를 들어, 8-요소 MMVD 거리 테이블의 경우, 베이스 순서는 {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}의 거리 인덱스 순서를 갖는 {1/4-펠, 1/2-펠, 1-펠, 2-펠, 4-펠, 8-펠, 16-펠, 32-펠}로서 미리 정의될 수 있다. 각각의 요소에 대한 이진 값들은 표 12에 나타낸 바와 같고, 16진 값의 베이스 순서 코드는 0x53977이다.

일부 실시예들에서, 인코더 측의 픽처에 대한 순서 코드를 코딩하기 위해, 도출된 실제 순서 코드 값과 베이스 순서 코드 값 사이의 차이가 비트스트림에서 시그널링된다. 차이의 값은 순서 코드 델타(order code delta)라고 지칭될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디코더 측에서, 순서 코드 델타를 디코딩한 후에, 이 값이 미리 정의된 베이스 순서 코드(base order code)에 더해져서 수학식 1에 예시된 바와 같이 실제 순서 코드를 도출한다. 후속해서, MMVD 거리 테이블은 순서 코드에 따라 도출될 수 있다.

베이스 순서 코드의 미리 정의된 값은 위의 예에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 미리 정의된 값은 임의의 미리 정의된 순서로 있을 수 있다.

일부 실시예들에 따르면, 다수의 미리 정의된 거리 테이블 순서(테이블들의 그룹이라고 지칭됨)가 인코더 및 디코더 둘 다에 저장된다. 인코더 측에 대해, 현재 픽처, 슬라이스, 타일 또는 픽처의 임의의 세그먼트에 대한 그룹으로부터 선택된 테이블의 인덱스가 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 디코더 측에서, 수신된 인덱스에 대응하는 그룹에서의 테이블은 인코더 측에 의해 사용되는 것과 동일한 방식으로 현재 픽처, 슬라이스, 타일 또는 픽처의 임의의 세그먼트에 대한 MMVD 거리 테이블로서 사용될 수 있다.

일부 예들에서, 그룹의 모든 테이블들에서의 거리 엔트리들은 동일한 후보 거리들의 상이한 순열(permutation)들이다(예를 들어, 표 11의 예들 참조). 다른 예들에서, 그룹의 모든 테이블들에서의 거리 엔트리들은 상이할 수 있다. 예를 들어, 표 6으로부터의 하나 및 표 7로부터의 또 다른 것과 같은 그룹에서의 2개의 상이한 테이블이 있을 수 있다. 0 또는 1인 인덱스는 어느 것이 사용되는지를 선택하기 위해 사용될 수 있다.

일부 예들에서, 미리 정의된 테이블들의 세트가 사용될 수 있다. 인코더는 먼저 미리 정의된 테이블이 이용되는지를 나타내는 플래그를 시그널링할 수 있다. 미리 정의된 테이블이 이용되는 경우, 테이블 인덱스가 시그널링된다. 미리 정의된 테이블이 사용되지 않는 경우, 새로운 미리 정의되지 않은 테이블이 디코더에서 시그널링된다. 미리 정의되지 않은 테이블은 버퍼링되고 나중에 다른 픽처들에 의해 참조될 수 있다. 버퍼링된 미리 정의되지 않은 테이블들을 식별하기 위해, 또 다른 테이블 인덱스가 시그널링될 수 있다. 미리 정의되지 않은 테이블들의 최대 수는 미리 정의되거나 비트스트림에서 시그널링되는 수에 의해 제약될 수 있다. 버퍼링된 미리 정의되지 않은 테이블들이 최대 수에 도달할 때, 테이블이 버퍼로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 가장 오래된 테이블이 제거될 수 있다. 버퍼는 비트스트림에서 시그널링되는 특정 플래그에 의해, 또는 IDR(instantaneous decoding refresh) 픽처에 의한 것과 같은 다른 버퍼 리셋 메커니즘에 의해 리셋될 수 있다.

일부 예들에서, 미리 정의된 테이블들의 세트는 디코더 파라미터 세트(decoder parameter set, DPS), 비디오 파라미터 세트(video parameter set, VPS) 또는 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set, SPS)에서 시그널링될 수 있다. DPS에서 시그널링된 세트는 활성화되고 순차적으로 코딩된 모든 코딩된 비디오 시퀀스(coded video sequences, CVS)들을 포함하는 전체 비트스트림에서 사용될 수 있다. VPS에서 시그널링된 세트는 활성화되고 CVS들의 그룹 내에서 이용될 수 있고, 여기서, 각각의 CVS는 각각의 계층 또는 컴포넌트에 대해 코딩된다. SPS에서 시그널링된 세트는 활성화되고 연관된 CVS 내에서 이용될 수 있다. 픽처 파라미터 세트(picture parameter set, PPS), 헤더 파라미터 세트(header parameter set, HPS), 적응적 파라미터 세트(adaptive parameter set, APS), 슬라이스 헤더 또는 타일/타일 그룹 헤더에서 시그널링된 플래그는 인덱스가 미리 정의된 테이블들 중 하나를 표시할 수 있는지 또는 재인덱싱된(재순서화된) 세트가 연관된 픽처들 또는 타일들/타일 그룹들에서 사용되는지를 표시할 수 있다. 플래그가 인덱스가 존재함을 표시하는 경우, 인덱스는 미리 정의된 테이블들 중 연관된 픽처들에서의 CU들을 코딩하기 위해 어느 미리 정의된 테이블이 사용되는지를 지정할 수 있다. 다중의 테이블이 상이한 파라미터들로 정의되는 경우, 마지막으로 활성화된 파라미터 세트에 정의된 테이블들이 활성화되고 사용된다. 플래그가 인덱스가 존재하지 않고 거리 순서가 수동으로 정의됨을 표시하는 경우, 거리 인덱스들은 표 7, 표 8, 및 표 9에 주어진 바와 같이 시그널링된다.

일부 예들에서, PPS, HPS, APS, 슬라이스 헤더 또는 타일/타일 그룹 헤더에서 시그널링된 플래그는 미리 정의된 테이블들을 사용할지, 또는 요소 인덱스들에 대응하는 모든 픽셀 거리들을 명시적으로 시그널링할지를 표시할 수 있다. 플래그가 모든 또는 부분적인 픽셀 거리 정보가 명시적으로 시그널링됨을 표시하는 경우, 임의의 파라미터 세트에서의 미리 정의된 테이블들은 연관된 픽처들 내에서 활성화되고 사용되지 않으며, 현재 PPS, HPS, APS, 슬라이스 헤더 또는 타일/타일 그룹 헤더에서 정의된 테이블은 연관된 픽처들에서의 CU들을 코딩하기 위해 사용된다. 새롭게 정의된 테이블은 요소 인덱스로부터 픽셀 거리까지의 모든 매핑 정보를 포함할 수 있다.

일부 예들에서, PPS, HPS, APS, 슬라이스 헤더 또는 타일/타일 그룹 헤더에서 시그널링된 플래그는 미리 정의된 테이블들을 사용할지 또는 요소 인덱스들에 대응하는 픽셀 거리 차이를 명시적으로 시그널링할지를 표시할 수 있다. 플래그가 모든 또는 부분 픽셀 거리 차이가 명시적으로 시그널링됨을 표시하는 경우, 임의의 파라미터 세트에서의 미리 정의된 테이블들 중 하나가 활성화되고 연관된 픽처들 내에서 사용된다. 더욱이, 픽셀 거리 값은 현재 픽처들에 대해 명시적으로 시그널링된 픽셀 거리 차이 값들을 미리 정의된 픽셀 거리 값들에 더함으로써 획득될 수 있다.

일부 실시예들에 따르면, 아핀 MMVD 방법들 중 임의의 것이 사용될 때, MMVD 거리 테이블 순서 코드를 시그널링하거나 또는 미리 정의된 후보들의 세트로부터 MMVD 거리 테이블 순서를 시그널링하기 위한 위에 개시된 방법들이 아핀 MMVD에 대한 재순서화된 거리 오프셋 테이블을 시그널링하기 위해 적용될 수 있다. 일부 예들에서, 임의의 아핀 MMVD 방법은 MMVD에 대해 사용되는 디폴트 테이블과 상이한 거리 오프셋 테이블을 가질 수 있다. 더욱이, 거리 오프셋 테이블에서의 요소들의 수는 MMVD에 대해 사용되는 것과 상이할 수 있으며, 따라서 아핀 MMVD에 대한 거리 오프셋 테이블의 각각의 요소를 표현하는 데 필요한 비트들의 수는 MMVD의 것과 상이할 수 있다.

도 17은 디코더에 의해 수행되는 프로세스의 실시예를 예시한다. 프로세스는 현재 블록에 대한 시그널링 정보를 포함하는 코딩된 비디오 비트스트림이 수신되는 단계(S1700)에서 시작할 수 있다. 프로세스는 단계(S1702)로 진행하여, 여기서 현재 블록에 대한 블록 재구성 정보가 시그널링 정보에 기초하여 결정된다. 프로세스는 단계(S1704)로 진행하고, 여기서 현재 블록은 결정된 블록 재구성 정보를 이용하여 재구성된다. 예로서, 시그널링 정보는 현재 블록이 병합 모드에서 코딩되는지, 및 현재 블록에 대해 다중-가설 예측이 인에이블되는지를 표시할 수 있다. 다중-가설 예측이 인에이블되는 경우, 블록 재구성 정보는 병합 인덱스에 의해 지정된 제1 병합 후보, 및 병합 인덱스로부터 도출된 제2 병합 후보를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 현재 블록은 MMVD 모드에서 코딩되고, 시그널링 정보는 MMVD 거리 테이블에 대한 순서 코드를 포함한다. 현재 블록이 MMVD 모드에서 코딩되는 경우, 블록 재구성 정보는 MMVD 거리 테이블을 사용하여 획득되는 모션 벡터일 수 있다.

위에서 설명된 기법들은 컴퓨터 판독가능 명령어들을 이용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현되고 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 18은 개시된 주제의 특정 실시예들을 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(1800)을 도시한다.

컴퓨터 소프트웨어는, 하나 이상의 컴퓨터 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 유닛(GPU) 등에 의해, 직접적으로, 또는 해석, 마이크로-코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령어들을 포함하는 코드를 생성하기 위해 어셈블리, 컴파일(compilation), 링킹(linking), 또는 유사한 메커니즘들을 겪을 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 컴포넌트들상에서 실행될 수 있다.

컴퓨터 시스템(1800)에 대한 도 18에 도시된 컴포넌트들은 본질상 예시적인 것이고, 본 개시내용의 실시예들을 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능성의 범위에 대한 임의의 제한을 시사하도록 의도되지 않는다. 컴포넌트들의 구성이 컴퓨터 시스템(1800)의 예시적인 실시예에서 예시된 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 이들의 조합과 관련하여 임의의 종속성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되어서도 안 된다.

컴퓨터 시스템(1800)은 특정 휴먼 인터페이스 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 입력 디바이스는, 예를 들어, 촉각 입력(예컨대: 키스트로크, 스와이프, 데이터 글러브 모션), 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(1801), 마우스(1802), 트랙패드(1803), 터치 스크린(1810), 데이터-글러브(도시되지 않음), 조이스틱(1805), 마이크로폰(1806), 스캐너(1807), 카메라(1808) 중 하나 이상(각각의 하나만이 묘사됨)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(1800)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(1810), 데이터-글러브(도시되지 않음), 또는 조이스틱(1805)에 의한 촉각 피드백이지만, 입력 디바이스들로서 역할하지 않는 촉각 피드백 디바이스들도 있을 수 있음), 오디오 출력 디바이스들(예컨대: 스피커들(1809), 헤드폰들(묘사되지 않음)), 시각적 출력 디바이스들(예컨대 CRT 스크린들, LCD 스크린들, 플라즈마 스크린들, OLED 스크린들을 포함하는 스크린들(1810), 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 있음 -; 가상 현실 안경(묘사되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이들 및 연기 탱크들(묘사되지 않음)), 및 프린터들(묘사되지 않음)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(1800)은 인간 액세스 가능한 저장 디바이스들 및 그것들과 연관된 매체들, 예컨대 CD/DVD 등의 매체(1821)를 갖는 CD/DVD ROM/RW(1820)를 포함하는 광학 매체, 썸-드라이브(1822), 이동식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(1823), 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 기술 분야의 통상의 기술자들은 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 용어 "컴퓨터 판독가능 매체(computer readable media)"가 송신 매체, 반송파들, 또는 다른 일시적 신호들을 포함하지 않는다는 점을 또한 이해해야 한다.

컴퓨터 시스템(1800)은 하나 이상의 통신 네트워크에 대한 인터페이스를 또한 포함할 수 있다. 네트워크들은 예를 들어, 무선, 와이어라인, 광학적일 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(1849)(예를 들어, 컴퓨터 시스템(1800)의 USB 포트들 등)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터들을 요구한다; 다른 것들은 일반적으로 아래에 설명되는 바와 같은 시스템 버스로의 부착에 의해 컴퓨터 시스템(1800)의 코어에 통합된다(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템으로의 이더넷 인터페이스는 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템으로의 셀룰러 네트워크 인터페이스). 이들 네트워크들 중 임의의 것을 사용하여, 컴퓨터 시스템(1800)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 또는 광역 디지털 네트워크들을 사용하는 다른 컴퓨터 시스템들과의 양방향성일 수 있다. 위에서 설명된 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(1800)의 코어(1840)에 부착될 수 있다.

코어(1840)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(1841), 그래픽 처리 유닛(GPU)(1842), 필드 프로그래머블 게이트 영역(FPGA)(1843)의 형식으로 특수화된 프로그래머블 처리 유닛들, 특정 태스크들에 대한 하드웨어 가속기들(1844) 등을 포함할 수 있다. 이들 디바이스는, 판독 전용 메모리(ROM)(1845), 랜덤 액세스 메모리(1846), 내부 비-사용자 액세스 가능 하드 드라이브들, SSD들 등과 같은 내부 대용량 저장소(1847)와 함께, 시스템 버스(1848)를 통해 접속될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템들에서, 시스템 버스(1848)는 추가적인 CPU들, GPU들 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형식으로 액세스 가능할 수 있다. 주변 디바이스들은 코어의 시스템 버스(1848)에 직접, 또는 주변 버스(1849)를 통해 부착될 수 있다. 주변 버스를 위한 아키텍처들은 PCI, USB 등을 포함한다.

CPU들(1841), GPU들(1842), FPGA들(1843), 및 가속기들(1844)은, 조합하여, 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령어들을 실행할 수 있다. 해당 컴퓨터 코드는 ROM(1845) 또는 RAM(1846)에 저장될 수 있다. 과도적인 데이터가 또한 RAM(1846)에 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는, 예를 들어, 내부 대용량 저장소(1847)에 저장될 수 있다. 메모리 디바이스들 중 임의의 것에 대한 고속 저장 및 검색은, 하나 이상의 CPU(1841), GPU(1842), 대용량 저장소(1847), ROM(1845), RAM(1846) 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 상에 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시내용의 목적을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들일 수 있거나, 또는 그것들은 컴퓨터 소프트웨어 기술분야의 통상의 기술자들에게 잘 알려져 있고 이용가능한 종류의 것일 수 있다.

제한이 아니라 예로서, 아키텍처를 갖는 컴퓨터 시스템(1800), 및 구체적으로 코어(1840)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(1847) 또는 ROM(1845)과 같은 비일시적인 본질의 것인 코어(1840)의 특정 저장소와 연관된 매체일 수 있다. 본 개시내용의 다양한 실시예들을 구현하는 소프트웨어가 그러한 디바이스들에 저장되고 코어(1840)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 특정 필요에 따라 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(1840) 및 구체적으로 그 내부의 프로세서들(CPU, GPU, FPGA 등을 포함함)로 하여금, RAM(1846)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 야기할 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(1844))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.

부록 A: 두문자어들

JEM: joint exploration model

VVC: versatile video coding

BMS: benchmark set

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

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 사상 및 범위 내에 있는, 다수의 시스템 및 방법들을 고안할 수 있을 것이라는 점이 인정될 것이다.

(1) 비디오 디코더에서 수행되는 비디오 디코딩 방법으로서, 현재 블록에 대한 시그널링 정보를 포함하는 코딩된 비디오 비트스트림을 수신하는 단계; 시그널링 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 블록 재구성 정보를 결정하는 단계; 및 결정된 블록 재구성 정보를 이용하여 현재 블록을 재구성하는 단계를 포함한다.

(2) 특징 (1)에 따른 방법에 있어서, 시그널링 정보는 현재 블록이 병합 모드에서 코딩되는 것을 표시하고, 시그널링 정보는 현재 블록이 다중 가설 모드에서 코딩되는지를 추가로 표시한다.

(3) 특징 (2)에 따른 방법에 있어서, 시그널링 정보가 현재 블록이 다중 가설 모드에서 코딩되는 것을 표시하는 결정에 응답하여, 시그널링 정보는 병합 후보 리스트에서의 후보들의 최대 수에서 2를 뺀 최대 값을 갖는 병합 인덱스를 추가로 포함한다.

(4) 특징 (3)에 따른 방법에 있어서, 병합 인덱스는 단항 코드로 코딩된다.

(5) 특징 (3) 또는 특징 (4)에 따른 방법에 있어서, 병합 모드는 제1 플래그로 시그널링되고, 다중 가설 모드는 제2 플래그로 시그널링된다.

(6) 특징 (3) 내지 특징 (5) 중 어느 한 특징에 따른 방법에 있어서, 블록 재구성 정보는 병합 인덱스에 의해 지정된 제1 병합 후보, 및 병합 인덱스로부터 도출된 제2 병합 후보를 포함한다.

(7) 특징 (2) 내지 특징 (6) 중 어느 한 특징에 따른 방법에 있어서, 현재 블록은 병합 후보 리스트에서의 후보들의 수가 2보다 작다는 결정에 응답하여 다중 가설 모드에서 코딩되지 않는 것으로 결정된다.

(8) 특징 (2) 내지 특징 (7)에 따른 방법에 있어서, 현재 블록은, 병합 인덱스가 병합 후보 리스트에서의 후보들의 최대 수에서 1을 뺀 값보다 크거나 같은 값을 갖는다는 결정에 응답하여 다중 가설 모드에서 코딩되지 않는 것으로 결정된다.

(9) 특징 (1)에 따른 방법에 있어서, 현재 블록은 병합 모션 벡터 차이(merge motion vector difference, MMVD) 모드로 코딩되고, 시그널링 정보는 MMVD 거리 테이블에 대한 순서 코드를 포함한다.

(10) 특징 (9)에 따른 방법에 있어서, 블록 재구성 정보는 MMVD 거리 테이블을 사용하여 획득된 모션 벡터를 포함한다.

(11) 특징 (9) 또는 특징 (10)에 따른 방법에 있어서, 순서코드는 MMVD 거리 테이블의 하나 이상의 요소를 지정하는 이진 순서 코드이다.

(12) 특징 (11)에 따른 방법에 있어서, MMVD 거리 테이블의 적어도 하나의 요소는 이진 순서 코드로부터 추론된다.

(13) 특징 (9) 내지 특징 (12) 중 어느 한 특징에 따른 방법에 있어서, 순서 코드는 베이스 순서 코드이고, MMVD 거리 테이블의 하나 이상의 요소를 지정하는 최종 순서 코드는 베이스 순서 코드와 최종 순서 코드와 베이스 순서 코드 간의 차이의 합으로부터 결정된다.

(14) 특징 (12) 또는 특징 (13) 중 어느 한 특징에 따른 방법에 있어서, 최종 순서 코드와 베이스 순서 코드 간의 차이가 시그널링 정보에 포함된다.

(15) 특징 (9) 내지 특징 (14) 중 어느 한 특징에 따른 방법에 있어서, 순서 코드는 픽처 파라미터 세트(PPS)의 헤더 및 시퀀스 파라미터 세트(SPS)의 헤더 중 하나에 포함된다.

(16) 비디오 디코딩을 위한 비디오 디코더로서, 처리 회로를 포함하고, 처리 회로는: 현재 블록에 대한 시그널링 정보를 포함하는 코딩된 비디오 비트스트림을 수신하고, 시그널링 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 블록 재구성 정보를 결정하고, 및 결정된 블록 재구성 정보를 이용하여 현재 블록을 재구성하도록 구성된다.

(17) 특징 (16)에 따른 비디오 디코더에 있어서, 시그널링 정보는 현재 블록이 병합 모드에서 코딩되는 것을 표시하고, 시그널링 정보는 현재 블록이 다중 가설 모드에서 코딩되는지를 추가로 표시한다.

(18) 특징 (17)에 따른 비디오 디코더에 있어서, 시그널링 정보가 현재 블록이 다중 가설 모드에서 코딩되는 것을 표시하는 결정에 응답하여, 시그널링 정보는 병합 후보 리스트에서의 후보들의 최대 수에서 2를 뺀 최대 값을 갖는 병합 인덱스를 추가로 포함한다.

(19) 특징 (18)에 따른 비디오 디코더에 있어서, 병합 인덱스는 단항 코드로 코딩된다.

(20) 명령어들이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 명령어들은 비디오 디코더에서의 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서로 하여금 방법을 실행하도록 야기하고, 방법은 현재 블록에 대한 시그널링 정보를 포함하는 코딩된 비디오 비트스트림을 수신하는 단계; 시그널링 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 블록 재구성 정보를 결정하는 단계; 및 결정된 블록 재구성 정보를 이용하여 현재 블록을 재구성하는 단계를 포함한다.

Claims (20)

1. 비디오 디코더에서 수행되는 비디오 디코딩 방법으로서:
   현재 블록에 대한 시그널링 정보를 포함하는 코딩된 비디오 비트스트림을 수신하는 단계 - 상기 시그널링 정보는 (i) 상기 현재 블록이 병합 모드에서 코딩되는 것, 및 (ii) 상기 현재 블록이 다중 가설 모드에서 코딩되는지를 표시함 -;
   상기 시그널링 정보에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 블록 재구성 정보를 결정하는 단계; 및
   상기 결정된 블록 재구성 정보를 이용하여 상기 현재 블록을 재구성하는 단계를 포함하고,
   상기 시그널링 정보가 상기 현재 블록이 상기 다중 가설 모드에서 코딩되는 것을 표시하는 결정에 응답하여, 상기 시그널링 정보는 병합 후보 리스트에서의 후보들의 최대 수에서 2를 뺀 최대값을 갖는 병합 인덱스를 추가로 포함하고, 상기 병합 인덱스는 단항 코드(unary code)로 코딩되는 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 병합 모드는 제1 플래그로 시그널링되고, 상기 다중 가설 모드는 제2 플래그로 시그널링되는 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 블록 재구성 정보는 상기 병합 인덱스에 의해 지정된 제1 병합 후보, 및 상기 병합 인덱스로부터 도출된 제2 병합 후보를 포함하는 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 현재 블록은 병합 후보 리스트에서의 후보들의 수가 2보다 작다는 결정에 응답하여 상기 다중 가설 모드에서 코딩되지 않는 것으로 결정되는 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 현재 블록은 병합 인덱스가 병합 후보 리스트에서의 후보들의 최대 수에서 1을 뺀 값보다 크거나 같은 값을 갖는다는 결정에 응답하여 상기 다중 가설 모드에서 코딩되지 않는 것으로 결정되는 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 현재 블록은 MMVD(merge motion vector difference) 모드로 코딩되고, 상기 시그널링 정보는 MMVD 거리 테이블에 대한 순서 코드를 포함하는 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 블록 재구성 정보는 상기 MMVD 거리 테이블을 이용하여 획득된 모션 벡터를 포함하는 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 순서 코드는 상기 MMVD 거리 테이블의 하나 이상의 요소를 지정하는 이진 순서 코드인 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 MMVD 거리 테이블의 적어도 하나의 요소는 상기 이진 순서 코드로부터 추론되는 방법.
11. 제7항에 있어서,
    상기 순서 코드는 베이스 순서 코드이고, 상기 MMVD 거리 테이블의 하나 이상의 요소를 지정하는 최종 순서 코드는 상기 베이스 순서 코드와 상기 최종 순서 코드와 상기 베이스 순서 코드 간의 차이의 합으로부터 결정되는 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 최종 순서 코드와 상기 베이스 순서 코드 간의 차이는 상기 시그널링 정보에 포함되는 방법.
13. 제7항에 있어서,
    상기 순서 코드는 픽처 파라미터 세트(PPS)의 헤더 및 시퀀스 파라미터 세트(SPS)의 헤더 중 하나에 포함되는 방법.
14. 비디오 디코딩을 위한 비디오 디코더로서:
    제1항 및 제3항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성된 처리 회로를 포함하는 비디오 디코더.
15. 명령어들이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령어들은 비디오 디코더에서의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 제1항 및 제3항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하게 야기하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
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