KR20100015366A - 참조 화상 리스트 관리 - Google Patents

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Abstract

참조 화상 리스트들의 효과적인 관리를 가능하게 하기 위해 H.264/MPEG-4 AVC 기반 멀티뷰 코딩 표준의 하이 레벨 신택스로의 변경이 행해진다. 본 발명은 참조 리스트 내에 추가될 인터-뷰 화상의 인덱스를 선택하는데 이용되는 식을 수정함으로써 인터-뷰 참조 화상들이 최종 참조 리스트 내에 복제되게 한다. 참조 화상의 복제는 참조 화상의 수정된 버전이 원 참조 화상과 함께 참조 화상으로서 이용될 때 가중된 예측 및 적응적 참조 필터링과 같은 것에 유용하다.
참조 화상들의 리오더링의 효과적인 구현예는 또한 본 발명의 구현예를 통해 달성된다. 참조 화상들의 리오더링은 현재의 화상에 보다 더 상관된 화상들이 참조 화상 리스트의 더 낮은 인덱스들에 존재하게 함으로써 코딩 효율성을 개선할 수 있다. MVC 확장에서는, RPLR 커맨드들의 새로운 세트가 인터-뷰 참조 화상들을 리오더링하기 위해 도입되었다.
본 발명의 다른 구현예를 통해, 현재의 MVC 사양에서 뷰 인덱스 값의 유도에 규정된 식들을 수정하여 참조 화상 리스트들의 관리를 가능하게 한다. 이러한 수정은 현재의 사양에 가해진 제약들을 제거하고 또한 인터-뷰 참조 화상을 참조 리스트 내에 복제하는 것을 가능하게 한다.
참조 화상, 참조 화상 리스트, 복제, 뷰 인덱스 값

Description

참조 화상 리스트 관리{REFERENCE PICTURE LIST MANAGEMENT}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2007년 4월 4일에 출원된 미국 임시출원 제60/921,713호의 우선권을 주장하며, 상기 출원은 전체적으로 본 명세서에 참조 통합된다.
본 원리들은 일반적으로 비디오 인코딩 및 디코딩에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하이 레벨 신택스(high level syntax)를 이용하여 멀티-뷰 코딩된 비디오(multi-view coded video)에서 참조 화상 리스트 관리(reference picture list management)를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재의 H.264/MPEG-4 AVC 기반 MVC 구현에서, 참조 소프트웨어는 단일의 인코더로 각각의 뷰를 인코딩하고 크로스-뷰 참조들(cross-view references)을 고려함으로써 멀티-뷰 예측을 달성한다. 또한, MVC는 상이한 뷰들 간에 frame_num과 POC를 디커플링(decouple)함으로써 동일한 frame_num과 POC를 갖는 화상들(예를 들면, 상이한 뷰들에 속하는 화상들)이 DPB(Decoded Picture Buffer) 내에 존재하게 한다. 이런 화상들은 그와 연관된 view_id를 이용하여 구별된다.
인터-뷰(inter-view) 참조 화상들을 리오더링하는데 이용되는 참조 화상 리스트 리오더링(Reference Picture List Reordering : RPLR) 커맨드들은 어떤 신택 스 엘리먼트들의 값들에 일정한 제약을 가하고 또한 특정한 view_id를 갖는 화상이 참조 리스트 내에 복제되지 않게 한다. 참조 화상의 복제는 예를 들어 그 참조 화상의 수정된 버전이 원 참조 화상과 함께 참조 화상으로서 이용되는 경우에 유용하다. 이것은 가중된 예측 및 적응적 참조 필터링(weighted prediction and adaptive reference filtering)에 이용된다.
발명의 개요
본 발명의 적어도 하나의 구현예에서는, 참조 화상 리스트들의 효과적인 관리를 가능하게 하기 위해 H.264/MPEG-4 AVC 기반 멀티뷰 코딩 표준의 하이 레벨 신택스로의 변경이 행해진다. 특히, 본 발명은 참조 리스트 내에 추가될 인터-뷰 화상의 인덱스를 선택하는데 이용되는 식을 수정함으로써 인터-뷰 참조 화상들이 최종 참조 리스트 내에 복제되게 한다. 참조 화상의 복제는 예를 들어 참조 화상의 수정된 버전이 원 참조 화상과 함께 참조 화상으로서 이용되는 경우에 유용하다. 이것은 가중된 예측 및 적응적 참조 필터링에 이용된다.
참조 화상들의 리오더링은 또한 본 발명의 구현예를 통해 보다 효과적으로 구현된다. 참조 화상들의 리오더링은 예를 들어 현재의 화상에 보다 더 상관된 화상들이 참조 화상 리스트의 더 낮은 인덱스들에 존재하게 함으로써 코딩 효율성을 개선하는데 유용하다. MVC 확장에서는, RPLR 커맨드들의 새로운 세트가 인터-뷰 참조 화상들을 리오더링하기 위해 도입되었다. 이것이 표 2에 나타나 있다.
본 발명의 적어도 하나의 구현예에서는, 현재의 MVC 사양에서 뷰 인덱스 값을 유도하는데에 규정된 식들을 수정하여 참조 화상 리스트들의 관리를 가능하게 한다. 이러한 수정은 현재의 사양에 가해진 제약들을 제거하고 또한 인터-뷰 참조 화상을 참조 리스트 내에 복제하는 것을 가능하게 한다.
도 1은 AVC에서의 참조 화상 리스트 리오더링 신택스를 나타내는 도면.
도 2는 MVC에서의 참조 화상 리스트 리오더링 신택스를 나타내는 도면.
도 3은 MVC에서 참조 화상 리스트들의 리오더링을 위한 Reordering_of_pics_nums_idc 동작들을 나타내는 도면.
본 발명의 적어도 하나의 구현예에서는, 참조 화상 리스트들의 효과적인 관리를 가능하게 하기 위해 H.264/MPEG-4 AVC 기반 멀티뷰 코딩 표준의 하이 레벨 신택스로의 변경이 행해진다. 특히, 본 발명은 참조 리스트 내에 추가될 인터-뷰 화상의 인덱스를 선택하는데 이용되는 식을 수정함으로써 인터-뷰 참조 화상들이 최종 참조 리스트 내에 복제되게 한다.
현재의 H.264/MPEG-4 AVC 기반 MVC 구현에서, 참조 소프트웨어는 단일의 인코더로 각각의 뷰를 인코딩하고 크로스-뷰 참조들을 고려함으로써 멀티-뷰 예측을 달성한다. 또한, MVC는 상이한 뷰들 간에 frame_num과 POC를 디커플링함으로써 동일한 frame_num과 POC를 갖는 화상들(예를 들면, 상이한 뷰들에 속하는 화상들)이 DPB(Decoded Picture Buffer) 내에 존재하게 한다. 이런 화상들은 그와 연관된 view_id를 이용하여 구별된다.
인터-뷰 참조 화상들을 리오더링하는데 이용되는 RPLR 커맨드들은 어떤 신택스 엘리먼트들의 값들에 일정한 제약을 가하고 또한 특정한 view_id를 갖는 화상이 참조 리스트 내에 복제되지 않게 한다. 참조 화상의 복제는 예를 들어 그 참조 화상의 수정된 버전이 원 참조 화상과 함께 참조 화상으로서 이용되는 경우에 유용하다. 이것은 가중된 예측 및 적응적 참조 필터링에 이용된다.
H.264/MPEG-4 AVC는 인코더/디코더가 다음의 디코딩된 슬라이스를 위해 list0(및 B 슬라이스들에 대한 list1) 내의 참조 화상들의 디폴트 순서를 일시적으로 변경하게 한다. 이것은 슬라이스 헤더 내에 존재하는 RPLR 커맨드들을 통해 달성된다. 이러한 RPLR 커맨드들은 표 1의 RPLR 신택스 표에 나타나 있다.
참조 화상들의 리오더링은 예를 들어 현재의 화상에 보다 더 상관된 화상들이 참조 화상 리스트의 더 낮은 인덱스들에 존재하게 함으로써 코딩 효율성을 개선하는데 유용하다. MVC 확장에서는, RPLR 커맨드들의 새로운 세트가 인터-뷰 참조 화상들을 리오더링하기 위해 도입되었다. 이것이 표 2에 나타나 있다.
새로운 RPLR 커맨드들의 시맨틱스(semantics)가 표 3에 나타나 있다. 또한, 신택스 abs_diff_view_idx_minus1이 다음의 시맨틱스를 갖는다.
abs_diff_view_idx_minus1 plus 1은 참조 화상 리스트에서 현재의 인덱스에 적힌(put) 화상의 뷰 인덱스와 그 뷰 인덱스 예측값 간의 절대 차이(absolute difference)를 규정한다. abs_diff_view_idx_minus1은, 현재의 디코딩 슬라이스가 앵커 화상에 속한다면 0 내지 num_anchor_refs_Ⅸ[curr_view_id]-1의 범위내이거나, 또는 현재의 디코딩 슬라이스가 비-앵커 화상에 속하면 0 내지 num_non_anchor_refs_Ⅸ[curr_view_id]-1의 범위 내에 있을 것이다. curr_view_id는 현재의 슬라이스를 포함하는 뷰의 view_id와 동일하다. abs_diff_view_idx_minus1의 허용값들은 또한 MVC의 하위 조항 H.8.2.2.3에 규정된 대로 추가로 제약된다.
인터-뷰 화상의 뷰 인덱스는 MVC SPS 확장에서 현재의 디코딩 뷰에 관한 의존성에서 나타나는 인터-뷰 화상의 view_id의 순서를 표시한다. view_index와 동일한 뷰 인덱스를 갖는 화상에 있어서, 이 화상의 view_id는, 현재의 코딩 슬라이스가 앵커 화상에 속하면 anchor_ref_Ⅸ[curr_view_id][view_index]와 동일하거나, 또는 현재의 코딩 슬라이스가 비-앵커 화상에 속하면 non_anchor_ref_Ⅸ[curr_view_id][view_index]와 동일하다.
Figure 112009060737499-PCT00001
Figure 112009060737499-PCT00002
Figure 112009060737499-PCT00003
적어도 하나의 구현예에서, 본 발명은 참조 화상 리스트들의 관리를 위해 현재의 MVC 사양에서 뷰 인덱스 값의 유도에 있어서 규정된 식들을 수정한다. 이러한 수정은 현재의 사양에 가해진 제약들을 제거하고 또한 인터-뷰 참조 화상을 참조 리스트 내에 복제하는 것을 가능하게 한다.
인터-뷰 화상들의 리오더링 프로세스는 현재는 다음과 같이 규정되어 있다.
이 프로세스에 대한 입력들은 (0 또는 1인 X를 갖는) 참조 화상 리스트 RefPicListX 및 이 리스트로의 인덱스 refIdxLX이다.
이 프로세스의 출력들은 (0 또는 1인 X를 갖는) 가능하게 수정된 참조 화상 리스트 RefPicListX 및 증분된 인덱스 refIdxLX이다.
변수 picViewIdxLX는 다음과 같이 유도된다.
reordering_of_pic_nums_idc가 4와 동일하면,
picViewIdxLX = picViewIdxLXPred - (abs_diff_view_idx_minus1 + 1) (수학식 1)
그렇지 않다면(reordering_of_pic_nums_idc가 5와 동일하면),
picViewIdxLX = picViewIdxLXPred + (abs_diff_view_idx_minus1 + 1) (수학식 2).
picViewIdxLXPred는 변수 pctViewIdxLX에 대한 예측값이다. 이 하위 조항에 규정된 프로세스가 슬라이스에 대해(즉, ref_pic_list_reordering() 신택스에서 4 또는 5와 동일한 reordering_of_pic_nums_idc의 제1 발생에 대해) 처음에 인보크(invoke)될 때, picViewIdxLOPred 및 picViewIdxL1Pred는 초기에 0과 동일하게 설정된다. 이 하위 조항에 규정된 프로세스가 슬라이스에 대해 처음에 인보크되고, reordering_of_pic_nums_idc가 4와 동일하고, 후속하는 abs_diff_view_idx_minus1이 0와 동일할 때, picViewIdxLX는 상기 식들을 이용하지 않고서 0으로서 바로 유도된다. picViewIdxLX의 각각의 할당 후에, picViewIdxLX의 값이 picViewIdxLXPred에 할당된다.
이어지는 프로시져는, 다음과 같이, picViewIdxLX와 동일한 뷰 인덱스를 갖는 인터-뷰 화상을 인덱스 위치 refIdxLX 내에 위치시키고, 임의의 다른 남아있는 화상들의 위치를 리스트에서 뒤로 시프트시키도록 수행된다.
TargetViewID = num_multiview_refs_for_listX[picViewIdxLX]
for(cIdx = num_ref_idx_IX_active_minus1 + 1; cIdx > refIdxLX; cIdx--)
RefPicListX[cIdx] = RefPicListX[cIdx-1]
RefPicListX[refIdxLX++] = TargetViewID와 동일한 view_id를 갖는 인터-뷰 참조 화상
nIdx = refIdxLX
for(cIdx = refIdxLX; cIdx ≤ num_ref_idx_IX_active_minus1 + 1; cIdx++)
if(ViewID(RefPicListX[cIdx])! = TargetViewID∥
PictureOrderCnt(RefPicListX[cIdx])! = CurrPOC)
RefPicListX[nIdx++] = RefPicListX[cIdx].
여기서, CurrPOC는 현재의 디코딩 화상의 PicOrderCnt()를 나타낸다.
위 설명에서 볼 수 있는 바와 같이, 다음과 같은 제약을 가한다.
이 하위 조항에 규정된 프로세스가 슬라이스에 대해 처음에 인보크되고, reordering_of_pic_nums_idc가 4와 동일하고, abs_diff_view_idx_minus1의 다음의 신택스 엘리먼트가 0과 동일할 때에는, picViewIdxLX가 위 식들을 이용하지 않고서 0으로서 바로 유도된다. 이것은, 예를 들어 picViewIdxLXPred와 abs_diff_view_idx_minus1 모두가 0의 초기값들을 가지면, picViewIdxLX에 대해 네거티브 값을 가질 가능성을 배제한다.
또한, 수학식 1과 2를 이용하면, 이러한 수학식들이 부정확한 값들을 발생시킬 것이기 때문에 엔트리들을 참조 리스트 내에 복제할 수 없다.
이러한 이슈들을 해결하기 위해, 적어도 하나의 구현예에서는 다음의 방식으로 2개의 수학식 1과 2를 수정할 것을 제안한다.
변수 picViewIdxLX는 다음과 같이 유도된다.
- reordering_of_pic_nums_idc가 4와 동일하면(첫번째 조건문),
picViewIdxLXPred - (abs_diff_view_idx_minus1 + 1) < 0이면,
picViewIdxLX = picViewIdxLXPred - (abs_diff_view_idx_minus1 + 1) + MaxViewIdx (수학식 3)
그렇지 않다면,
picViewIdxLX = picViewIdxLXPred - (abs_diff_view_idx_minus1 + 1)
- 그렇지 않을 때(reordering_of_pic_nums_idc가 5와 동일할 때),
picViewIdxLXPred + (abs_diff_view_idx_minus1 + 1) ≥ MaxViewIdx이면,
picViewIdxLX = picViewIdxLXPred + (abs_diff_view_idx_minus1 + 1) - MaxViewIdx (수학식 4)
그렇지 않다면,
picViewIdxLX = picViewIdxLXPred + (abs_diff_view_idx_minus1 + 1).
MaxViewIdx는 변수이고, 수학식 3과 4에서의 MaxViewIdx 값은 다음과 같이 SPS MVC 확장으로부터의 신택스를 이용하여 유도된다.
현재의 화상이 앵커 화상이면,
MaxViewIdx = num_anchor_refs_IX[curr_view_id]
그렇지 않다면,
MaxViewIdx = num_non_anchor_refs_IX[curr_view_id].
물론, 인코더와 디코더 모두는 MaxViewIdx의 값들을 유도할 수 있다.
이 방법의 이점은, abs_diff_view_idx_minus1을 (MaxViewIdx-1)과 동일한 값으로 시그널링함으로써 특정한 뷰 인덱스 값을 복제할 수 있다는 점이다. 즉, 이러한 값을 시그널링하는데 표 2의 신택스를 이용함으로써, 특정한 뷰 인덱스 값은, picViewIdxLX = picViewIdxLXPred이기 때문에, 디코더의 참조 리스트 내에 복제될 것이다.
또한, 이 방법은, "reordering_of_pic_nums_idc = 4"가 그 슬라이스에 대한 제1 커맨드일 때, abs_diff_view_idx_minus1의 값에 원래 가해졌던 제약을 제거한다. 즉, picViewIdxLX는 0으로 자동 설정될 필요가 없다. 이는, 바로 위 수학식 3의 "첫번째 조건문(if)"이 (기존의 수학식 1에 의해 계산된 바와 같은) picViewIdxLX에 대해 잠재적으로 무효인 값의 발생을 캐치하기 때문이다.
본 명세서에서 설명된 특징들과 양상들은 예를 들어 인터-뷰 참조 화상을 참조 화상 리스트 내에 복제하는 것을 가능하게 한다. 이러한 복제는 단지 포인터를 (픽셀 값들을 포함하는) 실제의 참조 화상에 복제하는 것을 지칭할 수도 있으며, 이 경우 참조 화상 리스트는 예를 들어 하나 또는 그 이상의 실제의 참조 화상들에 대한 일련의 포인터들을 포함할 수도 있다. 실제의 참조 화상들은 예를 들어 디코딩된 화상 버퍼에 저장될 수 있다. 이러한 구현예에서, 참조 화상 리스트 내의 포인터들 중 하나 또는 그 이상의 포인터들은 그 포인터들이 동일한 실제의 참조 화상에 포인팅하도록 복제된다.
참조 화상 리스트에서의 인터-뷰 참조 화상들의 복제는 예를 들어 "Adaptive Reference Frame Filtering for Video Coding"이란 명칭으로 2006년 7월 18일에 출원된 미국 임시출원 제60/807,645호에 개시된 바와 같이 적응적 참조 필터링을 수행하는데 이용될 수 있다. 또한, 상기 출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조 통합되어 있다.
본 구현예들에서는 또한 참조 화상 리스트에서 복수의 포인터에 의해 포인팅되는 실제의 참조 화상을 복제할 수 있다는 점이 명백하다. 또한, 본 구현예들에서는 실제의 참조 화상들에 대한 단순한 포인터들이라기 보다는 실제의 참조 화상들을 포함하는 참조 화상 리스트를 유지할 수 있다.
본 구현예들에서 설명된 특징들 및 양상들은 또한 다른 구현예들에 대해 적용될 수 있다. 예컨대, 참조 화상들의 리스트를 유지하는 다른 인코딩/디코딩 프로세스들은 리스트 내의 참조 화상의 복제를 가능하게 할 수 있다. 이러한 다른 인코딩/디코딩 프로세스들은 예를 들어 명시적 시그널링(explicit signaling) 또는 암시적 시그널링(implicit signaling)을 이용하여 이런 복제를 가능하게 할 수 있다. 명시적 시그널링의 일례로서, 구현예에서는 특정한 참조 화상이 리스트 내에 복제될지 여부를 나타내는 모든 인코딩된 화상과의 신택스를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 구현예들은 예를 들어 방법 혹은 프로세스, 장치 또는 소프트웨어 프로그램으로 구현될 수 있다. 단지 단일 형태의 구현예의 맥락에서 논의되었지만(예컨대, 단지 방법으로서 논의되었지만), 논의된 구현예 또는 특징들은 또한 다른 형태들(예컨대, 장치 또는 프로그램)로 구현될 수도 있다. 이러한 장치는 예를 들어 적합한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어로 구현될 수 있다. 또한 이러한 방법들은 예를 들어 디코더, 인코더 또는 어떤 다른 프로세싱 장치와 같은 장치로 구현될 수 있다. 더욱이, 이러한 방법들은 프로세싱 장치 또는 다른 장치에 의해 수행되는 커맨드들에 의해 구현될 수 있으며, 이러한 커맨드들은 예를 들어 CD와 같은 컴퓨터 판독가능 매체 혹은 다른 컴퓨터 판독가능 저장 장치 또는 집적 회로 상에 저장될 수 있다.
당업자들이라면, 이러한 구현예들이 또한 예를 들어 저장 또는 전송될 수 있는 정보를 전달하도록 포맷팅된 신호를 생성할 수 있다는 점을 알 것이다. 이 정보는 예를 들어 설명된 구현예들 중 하나의 구현예에 의해 생성된 데이터 또는 방법을 수행하기 위한 커맨드들을 포함할 수 있다. 예컨대, 신호는 명시적 시그널링 신택스에 대한 값들을 데이터로서 전달하도록 포맷팅될 수 있다.
또한, 본 출원은 다른 구현예들도 고려하고 있다. 예컨대, 본 명세서에 개시된 구현예들의 다양한 특징들을 결합, 삭제, 수정 또는 추가함으로써 다른 구현예들을 도출해 낼 수 있다.
다음의 청구범위는 다양한 구현예들의 짧은 리스트를 제공한다. 하지만, 이러한 리스트는 국한적인 의미라기 보다는 많은 가능한 구현예들 몇몇을 간략히 설명하는 것에 지나지 않는다는 점을 알아야 한다.

Claims (17)

  1. 멀티뷰 코딩 포맷(multiview coding format)에서, 참조 화상 리스트(reference picture list)를 구성하는 방법으로서,
    특정한 참조 화상이 참조 화상들의 리스트 상에 복제될지 여부를 나타내는 정보를 비트스트림으로 제공하는 단계;
    참조 화상 리스트 내에 인터-뷰 화상(inter-view picture)의 복제를 가능하게 하도록 리오더링(re-ordering)하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    뷰 인덱스 값을 계산하기 위한 식은 상기 복제를 가능하게 하도록 수정되는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 식은 일정한 조건(a certain condition)이 충족되면 최대 참조 인덱스의 값을 가산하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 식은 일정한 조건이 충족되면 최대 참조 인덱스의 값을 감산하는 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 최대 참조 인덱스의 값은 SPS 신택스로부터 결정되는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 최대 참조 인덱스의 값은 앵커(anchor) 및 비앵커(non-anchor) 화상들에 대해 다를 수 있는 방법.
  7. 참조 화상들의 리스트 상에 특정한 참조 화상의 복제를 이루어내는 명령어들을 포함하는 정보를 제공하도록 구성된 인코더.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 정보는 명시적 시그널링 신택스(explicit signaling syntax)의 값을 포함하는 인코더.
  9. 참조 화상들의 리스트 내에 특정한 참조 화상을 복제하도록 구성된 디코더.
  10. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    상기 특정한 참조 화상은 인터-뷰 참조 화상인 인코더 또는 디코더.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 디코더는 상기 복제가 수행되도록 명령하는 정보를 수신하도록 또한 구성되는 디코더.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 정보는 명시적 시그널링 신택스의 값을 포함하는 디코더.
  13. 인코더에 의해 이용가능한 방법으로서,
    참조 화상들의 리스트 상에 특정한 참조 화상이 복제되도록 명령하는 정보를 제공하는 단계
    를 포함하는 방법.
  14. 디코더에 의해 이용가능한 방법으로서,
    참조 화상들의 리스트 내에 특정한 참조 화상을 복제하는 단계
    를 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복제가 수행되도록 명령하는 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  16. 화상들을 디코딩하는데 이용하기 위해 디코더에 의해 유지되는 참조 화상들의 리스트 내에 참조 화상이 복제되게 하는 명령어들을 포함하는
    컴퓨터 판독가능 매체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 명령어들은 상기 복제를 명령하는 신호의 수신에 응답하여 상기 참조 화상이 복제되게 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
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