KR20130129468A

KR20130129468A - 랜덤 액세스 이후 의존 픽쳐들을 코딩하기 위한 비디오 코딩 기술들

Info

Publication number: KR20130129468A
Application number: KR1020137026606A
Authority: KR
Inventors: 잉 천; 무하메드 제이드 코반; 페이송 천; 마르타 카르체비츠
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-11-28
Also published as: CN103430542B; RU2013145305A; KR101617504B1; JP2014513456A; CN103430542A; TW201244494A; SG192898A1; AU2012225307A1; US20120230433A1; JP5876083B2; IL228061B; AU2012225307B2; IL228061A0; EP2684364A1; ZA201307540B; RU2566972C2; CA2828776C; WO2012122480A1; CA2828776A1; BR112013023033A2

Abstract

일반적으로, 본 개시는 랜덤 액세스에 대한 비디오 데이터 코딩용 기술들을 설명한다. 특히, 본 개시는, 의존 픽쳐가 클린 디코딩 리프레시 (clean decoding refresh; CDR) 에 대한 랜덤 액세스 요구의 경우에 의존 픽쳐가 성공적으로 디코딩될 수도 있는지 그리고 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 에 후속하는 픽쳐들을 디코딩하는데 필요될 수도 있는지를 나타내는 구문 엘리먼트를 코딩하는 것을 제안한다.

Description

랜덤 액세스 이후 의존 픽쳐들을 코딩하기 위한 비디오 코딩 기술들{VIDEO CODING TECHNIQUES FOR CODING DEPENDENT PICTURES AFTER RANDOM ACCESS}

본 출원은 2011년 3월 10일자로 출원된 미국 가출원 제61/451,453호 및 2011년 3월 20일자로 출원된 미국 가출원 제61/454,548호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 가출원들 양자는 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다.

기술 분야

본 개시는 비디오 코딩에 관한 것으로, 특히, 랜덤 액세스에 대한 비디오 코딩 기술들에 관한 것이다.

디지털 비디오 성능들은, 디지털 텔레비전, 디지털 다이렉트 브로드캐스트 시스템들, 무선 브로드캐스트 시스템들, PDA들 (personal digital assistants), 랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터들, 디지털 카메라들, 디지털 레코딩 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게임용 디바이스들, 비디오 게임 콘솔, 셀룰러 또는 무선 라디오 텔레폰들, 화상 원격회의 디바이스들 등을 포함하는 광범위한 디바이스들에 통합될 수 있다. 디지털 비디오 디바이스들은 MPEG-2, MPEG-4, ITU-T H.263, ITU-T H.264/MPEG-4, 파트 10, 고급 비디오 코딩 (Advanced Video Coding; AVC), 현재 개발 중에 있는 고효율 비디오 코딩 (High Efficiency Video Coding; HEVC) 표준에 의해 규정된 표준들 및 이러한 표준들의 확장안들에 기재된 것들과 같은 비디오 압축 기술들을 구현하여, 디지털 비디오 정보를 더 효율적으로 송신하고 수신한다.

비디오 압축 기술들은 비디오 시퀀스들에서 본질적인 용장성 (redundancy) 을 감소시키거나 제거하기 위해 공간 예측 (인트라 예측) 및/또는 시간 예측 (인터 예측) 을 포함할 수도 있다. 블록 기반의 비디오 코딩을 위해, 비디오 슬라이스는 비디오 블록들로 구획화될 수도 있으며, 비디오 블록들은 트리 블록들, 코딩 단위들 (coding units; CUs) 및/또는 코딩 노드들로서 칭해질 수도 있다. 픽쳐의 인트라 코딩된 (I) 슬라이스에서의 비디오 블록들은 동일한 픽쳐의 이웃 블록들에서의 기준 샘플들에 대한 공간 예측을 사용하여 인코딩된다. 픽쳐의 인터 코딩된 (P 또는 B) 슬라이스에서의 비디오 블록들은 동일한 픽쳐의 이웃 블록들에서의 기준 샘플들에 대한 공간 예측 또는 다른 기준 픽쳐들에서의 기준 샘플들에 대한 시간 예측을 사용할 수도 있다. 픽쳐들은 프레임들로서 칭해질 수도 있고, 기준 픽쳐들은 기준 프레임들로서 칭해질 수도 있다.

공간적 또는 시간 예측은 코딩될 블록에 대해 예측 블록을 사용한다. 잔차 데이터는 코딩될 원래의 블록과 예측 블록 사이의 픽셀 차이들을 나타낸다. 인터 코딩된 블록은 예측 블록을 형성하는 기준 샘플들의 블록을 가리키는 모션 벡터, 및 코딩된 블록과 예측 블록 사이의 차이를 나타내는 잔차 데이터에 따라 인코딩된다. 인트라 코딩된 블록은 인트라 코딩 모드와 잔차 데이터에 따라 인코딩된다. 더 많은 압축을 위해, 잔차 데이터는 픽셀 도메인에서 변환 도메인으로 변환되어, 잔차 변환 계수들로 나타날 수도 있고, 그 후 이들은 양자화될 수도 있다. 최초 2차원 어레이에 정렬된 양자화된 변환 계수들은 특정 순서대로 스캔되어 엔트로피 코딩에 대한 변환 계수들의 1차원 벡터를 생성할 수도 있다.

요약

일반적으로, 본 개시는 랜덤 액세스에 대한 비디오 데이터 코딩용 기술들을 설명한다. 특히, 본 개시는, 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 클린 디코딩 리프레시 (clean decoding refresh; CDR) 픽쳐에 대한 랜덤 액세스 요구의 경우에 성공적으로 디코딩될 수도 있는 의존 픽쳐 (dependent picture) 인지를 나타내는 구문 엘리먼트를 코딩하는 것을 제안한다. 의존 픽쳐는 디스플레이 순서에서 클링 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐에 후속하는 픽쳐들을 디코딩하기 위해 사용된다.

본 개시의 일 실시형태에서, 비디오 데이터 인코딩의 방법은 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐와 디스플레이 순서에서 CDR 픽쳐에 후속하는 픽쳐들에 의해 필요되어질 수도 있는 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들을 포함하는 픽쳐들의 그룹을 인코딩하는 단계와, 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것이 의존 픽쳐인지를 결정하는 단계와; CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 의존 픽쳐가 디코딩 가능한지를 결정하는 단계; 및 CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 의존 픽쳐가 디코딩 가능한 것으로 결정된 것을 나타내는 구문 엘리먼트를 시그널링하는 단계를 포함한다.

본 개시의 다른 실시형태에서, 비디오 데이터 디코딩의 방법은 클링 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐와 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들을 포함하는 픽쳐들의 그룹을 수신하는 단계, 및 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구가 수신되는 경우, 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들의 임의의 것이 디코딩 가능한 의존 픽쳐인지 또는 아닌지를 나타내는 구문 엘리먼트들 수신하는 단계를 포함한다. 디코딩 방법은 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구를 수신하는 단계와, 랜덤 액세스에 대한 요구에 응답하여 CDR 픽쳐를 디코딩하는 단계와, 수신된 구문 엘리먼트에 대응하는 의존 픽쳐를 디코딩하는 단계, 및 수신된 구문 엘리먼트에 의해 의존 픽쳐들인 것으로 나타내어지지 않은 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들의 임의의 것에 대한 디코딩을 스킵하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상술한 인코딩 및 디코딩 방법들은 (예를 들면, 비디오 인코더 또는 비디오 디코더에 의해) 장치로서 구현될 수도 있거나 또는 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장된 명령들을 통해 구현될 수도 있다.

하나 이상의 실시형태들의 상세들은 첨부된 도면과 하기의 설명으로부터 설명된다. 다른 특징들, 목적들 및 이점들은 하기의 설명 및 도면들, 및 하기의 특허청구범위로부터 명확해질 것이다.

도 1은 인트라 예측된 의존 픽쳐와 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐를 구비하는 픽쳐들의 그룹의 예시적인 디코딩 순서를 예시하는 개념도이다.
도 2는 인터 예측된 의존 픽쳐와 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐를 구비하는 픽쳐들의 그룹의 예시적인 디코딩 순서를 예시하는 개념도이다.
도 3은 본 개시에서 설명된 기술들을 활용할 수도 있는 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 4는 본 개시에서 설명된 기술들을 구현할 수도 있는 예시적인 비디오 인코더를 예시하는 블록도이다.
도 5는 본 개시에서 설명된 기술들을 구현할 수도 있는 예시적인 비디오 디코더를 예시하는 블록도이다.
도 6은 본 개시의 기술에 따른 비디오 인코딩 방법의 예시적인 순서도이다.
도 7은 본 개시의 기술에 따른 비디오 디코딩 방법의 예시적인 순서도이다.
도 8은 예시적인 ISO 기반 미디어 파일 포맷 (ISO base media file format) 의 개념도이다.

상세한 설명

비디오 코딩에서의 랜덤 액세스는 이전의 비디오 프레임들을 거의 참조하지 않거나 전혀 참조하지 않으면서 특정한 시간의 순간들에서 비디오 디코더가 비디오를 디코딩하는 것을 가능하게 한다. 실제, 비디오 코딩은 랜덤 액세스 포인트로서 지정된 픽쳐에서 "재시작된다". 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 랜덤 액세스 포인트 픽쳐의 실시형태는 도 1에 도시된다. 도 1의 픽쳐들은 디스플레이 순서대로 도시된다. 현재의 픽쳐들의 그룹 (group of pictures; GOP; 1) 은, 랜덤 액세스 포인트 픽쳐를 포함하여, 141에서 156의 픽쳐 순서 카운트 (picture order count; POC) 를 갖는 픽쳐들을 포함한다. 이 실시형태에서, 랜덤 액세스 포인트 픽쳐는 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐 (148) 이다. CDR 픽쳐는 다른 픽쳐들을 참조하지 않고 디코딩될 수 있는 픽쳐이다. 예를 들면, CDR 픽쳐는 인트라 예측된 슬라이스들만을 포함하는 픽쳐일 수도 있다. CDR 픽쳐는 순시 디코딩 리프레시 (instantaneous decoding refresh; IDR) 픽쳐와는 상이한데, 순시 디코딩 리프레시는 "클린" 랜덤 액세스 픽쳐의 다른 타입이다. IDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되면, 디코딩된 픽쳐 버퍼 (decoded picture buffer; DPB) 는 즉시 리셋된다. CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되면, DPB는 즉시 리셋되지 않는다. 이것은 IDR 픽쳐 랜덤 액세스에 비해 코딩 효율을 향상시킨다.

도 1에서, 소문자 "b"가 붙은 픽쳐들 (즉, 픽쳐들 139, 141, 143, 145, 및 147) 은, 화살표들에 의해 도시된 바와 같이, 2개의 다른 픽쳐들로부터 양방향으로 인터 예측된 픽쳐들이다. 무언가를 가리키는 픽쳐들 (pointed-to pictures) 은 인터 예측 코딩 프로세스에서 예측자들 (predictors) 로서 무엇으로부터 가리켜진 픽쳐들 (pointed-from pictures) 을 사용한다. 소문자 "b"가 붙은 픽쳐들은 다른 픽쳐들을 예측하기 위해 사용되지 않는다. 대문자 "B"가 붙은 픽쳐들 (즉, 픽쳐들 140, 142, 144, 및 156) 도 또한 2개의 다른 픽쳐들로부터 양방향적으로 인터 예측된 픽쳐들이다. "b" 픽쳐들과는 대조적으로, 대문자 "B"가 붙은 픽쳐들은, 화살표들에 의해 도시된 바와 같이, 다른 픽쳐들에 대한 예측자들로서 사용된다. 픽쳐 (I₁₄₆)는 인터라 예측된 픽쳐이다. 즉, 픽쳐 (I₁₄₆)는 다른 픽쳐들을 참조하여 인코딩되지 않지만, 대신, 내부적 공간 예측을 사용하여 픽쳐를 코딩한다. 그러나, 픽쳐 (I₄₆)는 다른 픽쳐들 (예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같은 픽쳐 (b₁₄₇ 및 b₁₄₅))을 예측하기 위해 사용될 수도 있다.

현재 GOP (1) 에서의 몇몇 픽쳐들 (예를 들면, POC 141 내지 147을 갖는 픽쳐들) 은, 이전 GOP (2) 로부터의 픽쳐들이 인터 예측에 대해 이용 가능하지 않을 것이기 때문에, 랜덤 액세스 이후 CDR₁₄₈에서 디코딩이 시작되면 성공적으로 디코딩되지 않을 수도 있다. 즉, 디코딩이 CDR₁₄₈로부터 시작되면, 이전 GOP로부터의 픽쳐들은 디코딩될 수도 있거나 또는 디코딩되지 않을 수도 있다. 이와 같이, 이전 GOP로부터의 픽쳐들은 인터 예측에 대해 이용가능하지 않을 수도 있다. 픽쳐들 (141~147) 은 출력 순서에서 CDR 픽쳐에 후속하는 픽쳐들 (POC>148인 픽쳐들) 에 의해 인터 예측에 대해 필요될 수도 있거나 또는 필요되지 않을 수도 있다. 디스플레이 순서에서 CDR에 선행하는 픽쳐들은 "잠재적으로 불필요한 픽쳐들" (3) (도 1에서 픽쳐들 (141~147)) 로 종종 칭해진다.

도 1의 실시형태에서, CDR₁₄₈이 랜덤 액세스에 대해 사용되더라도 성공적으로 디코딩될 수 있는 하나의 잠재적으로 불필요한 픽쳐, I₁₄₆이 존재한다. I₁₄₆은, 디코딩될 임의의 다른 픽쳐들을 의존하지 않는 인트라 예측된 픽쳐이기 때문에 여전히 디코딩될 수 있다. 몇몇 상황들에서, 픽쳐 (예를 들면, 출력 순서에서 CDR₁₄₈에 후속하는 B₁₅₆)는 인터 예측에 대해 잠재적으로 불필요한 픽쳐 (이 경우, I₁₄₆)를 사용할 수도 있다. 코딩 순서 및 디스플레이 순서에서 CDR 이후의 픽쳐들에 대한 인터 예측에 사용된 잠재적으로 불필요한 픽쳐는 의존 픽쳐 (4) 로 칭해진다. 도 1의 실시형태에서, B₁₅₆은 디코딩 순서 및 디스플레이 순서 양자에서 CDR 픽쳐 이후의 첫 번째 픽쳐이다. I₁₄₆의 디코딩이 보장되면, I₁₄₆이 디코딩 순서 및 출력 순서 양자에서 CDR₁₄₈ 이후의 픽쳐 (예를 들면, 픽쳐 B₁₅₆)를 디코딩하는데 필요되기 때문에, CDR₁₄₈은 랜덤 액세스 포인트로서 여전히 사용될 수 있다. 의존 픽쳐 (4) 가 인트라 예측 픽쳐이면, 디코더는 이러한 픽쳐가 디코딩 가능함을 쉽게 결정할 수도 있다.

도 2는 인터 예측된 의존 픽쳐와 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐를 구비하는 픽쳐들의 그룹의 예시적인 디코딩 순서를 예시하는 개념도이다. 도 2의 실시형태에서, 의존 픽쳐 (4) 는 인터 예측된 픽쳐 (P₂₄₆ 또는 B₂₄₆) 이다. 고효율 비디오 코딩 (High Efficiency Video Coding; HEVC) 표준에서의 CDR의 현재 정의에 기초하면, 이러한 상황은 허용되지 않는다. 이것은 의존 P 또는 B 픽쳐의 디코딩이 보장되지 않기 때문이다. 랜덤 액세스 이후 비디오 디코딩이 CDR 픽쳐에서 시작되면, 임의의 의존 픽쳐들을 포함하여, 잠재적으로 불필요한 픽쳐들이 이전 GOP의 픽쳐들을 포함하는 예측 체인으로부터 또는 이전 GOP의 픽쳐들에 자기 자신을 의존시키는 현재 GOP의 픽쳐들로부터 인터 예측될 수도 있기 때문에, 잠재적으로 불필요한 픽쳐들이 디코딩 가능한지가 결정되지 않는다. 또한, CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스 이후, 이전 GOP의 픽쳐들은 이용 가능하지 않을 수도 있다.

현재 비디오 코덱 (인코더/디코더) 설계들은 의존 픽쳐들의 디코딩을 지원하지 않는다. 이와 같이, 현재 비디오 코덱 설계들은 의존 픽쳐들로부터의 인터 예측을 또한 지원하지 않으며, 동시에 임의의 다른 잠재적으로 불필요한 픽쳐들도 디코딩하지 않는다. 잠재적으로 불필요한 픽쳐들의 디코딩은 허용되지 않는데, 그 이유는 랜덤 액세스 이후에 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 성공적으로 디코딩될 수 있는지 또는 아닌지를 결정하는 것이 아주 어렵기 때문이다. 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 I 픽쳐이면, I 픽쳐가 임의의 다른 픽쳐의 사용없이 디코딩될 수도 있기 때문에 디코딩은 가능하다. 그러나, 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 B 또는 P 픽쳐 (예를 들면, 도 2에서 P₂₄₆ 또는 B₂₄₆)이면, 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 디코딩 가능한지의 여부를 식별하기 위해 비디오 디코더는 복잡한 예측 체인을 먼저 결정해야만 한다. 예를 들면, 그들 잠재적으로 불필요한 픽쳐들의 임의의 것이 성공적으로 디코딩될 수 있는지를 결정하기 위해 비디오 디코더는 도 2의 픽쳐들 (239~248) 의 예측 체인을 먼저 결정해야만 한다. 또한, 현재 비디오 코덱 설계들은, 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 디코딩 순서에서 CDR에 후속하는 픽쳐들에 대한 인터 예측에서 사용될 것인지를 (즉, 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 의존 픽쳐인지를) 디코더가 결정하게 하는 어떠한 메커니즘도 제공하지 않는다.

상술한 결점들을 고려하여, 본 개시는, 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 디코딩 가능하고 디코딩 순서에서 CDR에 후속하는 픽쳐들에 대한 인터 예측에 대해 사용될 수도 있다는 표시로서, 픽쳐 레벨 구문 및/또는 슬라이스 헤더 구문에 추가될 구문 엘리먼트 (예를 들면, 플래그) 의 사용을 제안한다 (즉, 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 디코딩 가능한 의존 픽쳐임을 플래그가 나타낸다). 잠재적으로 불필요한 픽쳐에 대한 예측 체인이 랜덤 액세스 이후에 성공적인 디코딩을 허용할 수 있는지의 여부 또는 코딩 순서에서 CDR 이후에 픽쳐들에 대한 인터 예측에 대해 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 사용될 수도 있는지의 여부를 인코더가 결정할 수도 있기 때문에, 플래그는 인코딩된 비트스트림에서 인코더에 의해 시그널링될 수도 있다.

인코더는 픽쳐들이 인코딩될 때 예측 체인을 추적하고 픽쳐들이 CDR과 동일한 GOP에 있을 때 픽쳐들을 잠재적으로 불필요한 픽쳐들로서 식별할 수도 있다. 다음에, CDR에 대한 랜덤 액세스 이후에 특정의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들이 디코딩 가능하다는 것을 나타내고 그리고 이들이 코딩 순서에서 CDR 이후의 픽쳐들에 대한 인터 예측에 대해 사용될 수도 있다는 것을 나타내기 위해, 특정의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들에 대해 플래그 (예를 들면, 의존 픽쳐 플래그) 가 할당될 수도 있다. 일 실시형태에서, CDR 픽쳐를 포함하는 각각의 GOP에 대해 추가적 표시 플래그 (예를 들면, 의존 표시 플래그) 가 시그널링될 수도 있다. 1의 값을 갖는 의존 표시 플래그는, 예를 들면, GOP에서의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들의 적어도 하나가 의존 픽쳐임을 나타낸다. 만약 그렇다면, 각각의 잠재적으로 불필요한 픽쳐에 대해 의존 픽쳐 플래그가 시그널링된다. 의존 픽쳐 플래그는 특정의 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 의존 픽쳐인지의 여부를 나타낸다. 의존 표시 플래그가 0의 값을 가지면, 이것은 잠재적으로 불필요한 픽쳐의 어느 것도 GOP에서 의존 픽쳐가 아님을 나타낸다. 그렇다면, 의존 픽쳐 플래그는 그 GOP에 대해 시그널링될 필요가 없다. 다른 실시형태에서는, 의존 표시 플래그가 사용되지 않는다. 대신, CDR 픽쳐를 갖는 GOP의 모든 잠재적으로 불필요한 픽쳐들에 대해 의존 픽쳐 플래그가 시그널링된다.

실시형태들에서와 같이, 의존 표시 플래그 및 의존 픽쳐 플래그는, 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 의존 픽쳐임 (즉, 디코딩 가능하고 동시에 랜덤 액세스 이후에 인터 예측에 대해 사용될 수도 있음) 을 나타내기 위해, 네트워크 추상 계층 (network abstraction layer; NAL) 단위 헤더, 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (supplemental enhancement information; SEI) 메시지, 슬라이스 헤더, 또는 다른 픽쳐 레벨 구문 엘리먼트 또는 메시지에서 시그널링될 수도 있다. NAL 단위는 슬라이스의 부분에 포함된 복수의 픽쳐들에 대한 비디오 데이터를 포함하는 비디오 데이터의 이산 패킷 (discrete packet) 이다. 픽쳐 레벨 SEI 메시지는 픽쳐의 디코딩에 적용될 수도 있는 추가 정보 (supplementary information) 이다.

현재 GOP의 CDR이 랜덤 액세스에 대해 방금 선택된 경우, 현재 GOP의 임의의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들이 성공적으로 디코딩될 수도 있고 그리고 디코딩 순서 및 출력 순서에서 CDR에 후속하는 픽쳐들에 의해 인터 예측에 대해 사용될 수도 있는지의 여부를 결정하기 위해 (잠재적으로 불필요한 픽쳐가 의존 픽쳐인지를 결정하기 위해) 디코더는 이 플래그를 사용할 수도 있다.

본 개시의 다른 실시형태에서, 의존 표시 플래그 및/또는 의존 픽쳐 플래그는 파일 포맷, 예를 들면, ISO 파일 포맷에 추가될 수도 있어서, HTTP에 기초한 비디오 스트리밍과 같이, 어플리케이션 시나리오들에서 파일이 전송을 위해 캡슐화되면, 의존 픽쳐들이 아닌 픽쳐들은 디코딩될 필요가 있고/있거나 전송될 필요가 없게 된다.

ISO 기반 미디어 파일 포맷은 미디어의 상호교환, 관리, 편집, 및 프리젠테이션 (presentation) 을 용이하게 하는 유연하고 확장 가능한 포맷으로 프리젠테이션에 대해 시간에 맞춘 미디어 정보 (timed media information) 를 포함하도록 설계된다. ISO 기반 미디어 파일 포맷 (ISO/IEC 14496-12:2004) 은 MPEG-4 Part-12에서 명시되는데, 이것은 시간 기반의 미디어 파일들에 대한 일반적인 구조를 정의한다. 그것은, H.264/MPEG-4 AVC 비디오 압축, 3GPP 파일 포맷 및 SVC 파일 포맷과 MVC 파일 포맷 (이들 양자는 AVC 파일 포맷의 확장들이다) 에 대한 지원을 정의한 AVC (Advanced Video Coding) 파일 포맷 (ISO/IEC 14496-15) 과 같은 패밀리에서 다른 파일 포맷들에 대한 기초로서 사용되된다. ISO 미디어 파일 포맷은 HEVC와 같은 다른 비디오 코딩 표준들로 일반적으로 또한 확장될 수도 있다.

ISO 기반 미디어 파일 포맷은 타이밍, 구조, 및 시청각 프리젠테이션들과 같은 미디어 데이터의 동기화된 시퀀스들에 대한 미디어 정보를 포함할 수도 있다. 파일 구조는 객체 지향적이다. 파일은 기본 오브젝트들로 아주 간단히 분해될 수 있고, 오브젝트들의 구조는 그들의 타입으로부터 암시된다.

프리젠테이션 (모션 시퀀스) 은 여러 파일들에 포함될 수도 있다. 타이밍 및 프레이밍 (위치 및 사이즈) 정보는 ISO 기반 미디어 파일에 있고 보조 파일들은 본질적으로 임의의 포맷을 사용할 수도 있다. 이 프리젠테이션은 그 프리젠테이션을 포함하는 시스템에 "로컬"일 수도 있거나, 또는 네트워크 또는 다른 스트림 전달 메커니즘을 통할 수도 있다.

ISO 기반 미디어 파일 포맷을 준수하는 파일들은 "박스들"로서 칭해지는 일련의 오브젝트들로서 형성된다. 일 실시형태에서, 모든 데이터는 박스들 내에 포함되고 파일 내에 다른 데이터는 존재하지 않는다. 이것은 특정 파일 포맷에 의해 요구되는 임의의 초기 시그니쳐를 포함한다. "박스"는 고유의 타입 식별자 및 길이에 의해 정의되는 객체 지향적 빌딩 블록이다.

ISO 기반 미디어 파일 포맷에 후속하는 예시적인 파일 구조가 도 8에 도시된다. 통상적으로, 프리젠테이션은 하나의 파일 (300) 에 포함되는데, 여기서 미디어 프리젠테이션은 독립적이다 (self-contained). 무비 컨테이너 (302) (예를 들면, 무비 박스) 는 미디어의 메타데이터를 포함하고 비디오 및 오디오 프레임들은 미디어 데이터 컨테이너 (350) 및/또는 다른 파일들에 포함된다.

무비 컨테이너 (302) 는 비디오 트랙 (304) 에 대한 메타데이터를 포함할 수도 있다. 무비 컨테이너 (302) 는 다른 트랙들, 예컨대 오디오 트랙 (도시되지 않음) 을 또한 포함할 수도 있다. 비디오 트랙 (304) 의 메타데이터는 미디어 정보 컨테이너 (308) 에 저장될 수도 있다. 미디어 정보는 샘플 디스크립션 (310) 을 포함할 수도 있다. 샘플 디스크립션 (310) 은 정확한 미디어 타입 (예를 들면, 스트림을 디코딩하는데 필요한 디코더의 타입) 의 '이름'과 필요되어지는 그 디코더의 임의의 파라미터화 (parameterization) 를 포함할 수도 있다. 그 이름은 4 문자 코드의 형태, 예를 들면, "moov" 또는 "trak"를 또한 취할 수도 있다. MPEG-4 미디어뿐만 아니라 이 파일 포맷 패밀리를 사용하는 다른 조직에 의해 사용되는 미디어 타입들에 대해서도, 정의된 샘플 엔트리 포맷들이 존재한다.

미디어 데이터 컨테이너 (350) 는 인터리빙된 시간 순서의 비디오 샘플들 및 오디오 프레임들을 포함할 수도 있다. 특히, 미디어 데이터 컨테이너 (350) 는 복수의 비디오 데이터 청크들 (chunks) (예를 들면, 비디오 데이터 청크 (352 및 362)) 을 포함할 수도 있다. 각각의 비디오 데이터 청크는 복수의 비디오 샘플들 (예를 들면, 비디오 샘플들 (353a-c 및 363a-c)) 을 포함할 수도 있다.

파일들은 논리적 구조, 시간 구조, 및 물리적 구조를 갖는다. 이들 구조들은 커플링될 필요는 없다. 파일의 논리적 구조는 시병렬적 트랙들 (time-parallel tracks) 의 세트를 차례로 포함하는 무비를 구비한다. 파일의 시간 구조는, 트랙들이 샘플들의 시퀀스들을 시간에 맞춰 (in time) 포함하고, 이들 시퀀스들이 옵션적 편집 리스트들에 의해 전체 무비의 타임라인으로 매핑되는 것이다.

파일의 물리적 구조는 논리적, 시간, 및 구조적 분해에 필요한 데이터를 미디어 데이터 샘플들 자체로부터 분리한다. 이 구조 정보는 무비 박스에 집중되고, 어쩌면 무비 단편 박스들에 의해 시간에 맞춰 (in time) 확장된다. 무비 박스는 샘플들의 논리적 및 타이밍 관계들을 기록하고 (documents), 그들이 위치되는 포인터들을 또한 포함한다. 이들 포인터들은 동일한 파일 또는 다른 파일 안에 있을 수도 있고, URL에 의해 참조된다.

메타데이터에 대한 지원은 2개의 형태들을 취한다. 첫째, 시간이 맞춰진 메타데이터는, 그것이 설명하는 미디어 데이터 (미디어 컨테이너 (350) 에서의 비디오 데이터 청크들) 와 필요에 따라 동기화되어, 적절한 트랙에 저장될 수도 있다. 둘째, 무비 또는 개개의 트랙에 부착된 시간이 맞춰지지 않은 메타데이터에 대한 일반적인 지원이 존재한다. 구조적 지원은 일반적이며, 미디어 데이터에서와 같이, 파일의 다른 곳 또는 다른 파일에서의 메타데이터 리소스들의 저장을 허용한다. 또한, 이들 리소스들은 명명될 수도 있고, 보호될 수도 있다.

ISO 기반 미디어 파일 포맷에서, 샘플 그룹화는 하나의 샘플 그룹의 멤버가 될 샘플들 각각의 트랙에서의 할당이다. 샘플 그룹의 샘플들은 연속적일 필요는 없다. 예를 들면, AVC 파일 포맷의 H.264/AVC를 나타내는 경우, 하나의 시간적 레벨의 비디오 샘플들은 하나의 샘플 그룹으로 샘플링될 수 있다. 샘플 그룹들은 2개의 데이터 구조들: SampleToGroup 박스 (sbdp) 및 SampleGroupDescription 박스에 의해 표현된다. SampleToGroup 박스는 샘플 그룹들로의 샘플들의 할당을 나타낸다. 이 그룹의 특성들을 설명하기 위해 각각의 샘플 그룹 엔트리에 대한 제 2의 박스의 하나의 인스턴스가 존재한다.

ISO 기반의 미디어 파일 포맷에서, 랜덤 액세스 포인트 (Random Access Point; RAP; 312) 샘플 그룹화로 칭해지는 제 2의 그룹이 정의된다. 동기 샘플이 랜덤 액세스 포인트 (예를 들면, CDR 픽쳐) 인 것으로 특정되고, 디코딩 순서에서 랜덤 액세스 포인트 이후의 모든 샘플들은 정확하게 디코딩될 수있다. 그러나, "열린" 랜덤 액세스 포인트를 인코딩할 수도 있는데, 출력 순서에서 열린 랜덤 액세스 포인트 이후의 모든 샘플들은 정확하게 디코딩될 수 있지만, 디코딩 순서에서 랜덤 액세스 포인트에 후속하며 출력 순서에서 랜덤 액세스 포인트에 선행하는 몇몇 샘플들은 정확하게 디코딩 가능하게 될 필요가 없다. 예를 들면, 열린 픽쳐들의 그룹을 개시하는 인트라 픽쳐에 대해, 출력 순서에서 인트라 픽쳐에 선행하는 (양방향) 예측된 픽쳐들이 디코딩 순서에서 후속할 수 있다. 인트라 픽쳐로부터 디코딩이 시작하는 경우 이러한 (양방향) 예측된 픽쳐들이 정확하게 디코딩될 수 없고, 그런 것으로서는, 그들은 필요되어지지 않는다.

이러한 "열린" 랜덤 액세스 샘플들은 이 그룹의 멤버인 것에 의해 마킹될 수 있다 (도 8의 비디오 청크 (352 및 362) 에서 RAP (312) 로부터 비디오 샘플들로의 화살표들에 의해 표기됨). 이 그룹에 의해 마킹된 샘플들은 랜덤 액세스 포인트들이며, 또한 동기 포인트들일 수도 있다 (즉, 동기 샘플 테이블에 의해 마킹된 샘플들이 제외되어야만 하는 것을 필요로 하지 않는다).

ISO 기반의 파일 포맷에 대한 랜덤 액세스 구문의 실시형태는 하기에 도시된다.

1과 동일한 구문 엘리먼트 num_leading_samples_known은, 동기 포인트들 (예를 들면, CDR 픽쳐) 이전의 리딩 샘플들의 수가 이 그룹의 각 샘플에 대해 알려져 있고, 그 수가 구문 엘리먼트 num_leading_samples에 의해 특정됨을 나타낸다. 리딩 샘플은 "열린" 랜덤 액세스 포인트 (RAP) 와 관련된 그러한 샘플이다. 이것은 디스플레이 순서에서 RAP (예를 들면 CDR 픽쳐) 에 선행하고 디코딩 순서에서 RAP 또는 다른 리딩 샘플에 후속한다. RAP로부터 디코딩이 시작하면, 샘플은 정확하게 디코딩될 수 없다. 구문 엘리먼트 num_leading_samples은 이 그룹의 각각의 샘플에 대한 리딩 샘플들의 수를 특정한다. num_leading_samples_known이 0과 동일하면, 이 필드는 무시되어야 한다.

의존 플래그 (dependent_flag) 의 시그널링을 더 가능하게 하기 위해, 하기의 구문이 제안된다:

상기 실시형태에서, 리딩 픽쳐들에 대한 dependent_indication_flag (의존 표시 플래그; 314) 가 디코딩 순서대로 시그널링된다. dependent_indication_flag (314) 는, 임의의 리딩 샘플들 (예를 들면, 잠재적으로 불필요한 픽쳐들) 이 RAP (예를 들면, CDR 픽쳐) 에 대한 랜덤 액세스에 후속하여 정확하게 디코딩될 수 있고 출력 순서에서 RAP에 후속하여 픽쳐들을 디코딩하는데 사용되는 의존 픽쳐들인지의 여부를 나타낸다. dependent_indication_flag (314) 가 참이면 (예를 들어, 1의 값을 가지면), 특정 픽쳐가 의존적인지 또는 아닌지를 나타내기 위해 잠재적으로 불필요한 픽쳐들의 각각에 대해 dependent_flag (의존 플래그; 316) 가 시그널링된다. dependent_indication_flag (314) 가 거짓이면 (예를 들어, 0의 값을 가지면), dependent_flag (316) 는 시그널링될 필요가 없다.

본 개시의 다른 실시형태에서, dependent_indication_flag (314) 는 시그널링되지 않고, 대신, RAP (예를 들면, CDR 픽쳐) 를 갖는 그룹의 모든 잠재적으로 불필요한 픽쳐들에 대해 dependent_flag (316) 가 시그널링된다. 예를 들면, 각각의 샘플에 대해 상이한 박스가 관련될 수도 있고, 박스는 이러한 dependent_flag (316) 를 포함할 수도 있다. dependent_flag (316) 가 참이고, 따라서 현재의 픽쳐가 랜덤 액세스 이후의 의존 픽쳐이면, 플래그는, 가장 가까운 CDR이 랜덤 액세스에 대해 사용되면, 의존 픽쳐가 성공적으로 디코딩 가능하고, 출력 순서에서 CDR에 후속하는 픽쳐에 의해 인터 예측에 대해 사용될 수도 있음을 나타낸다. dependent_flag (316) 가 거짓이면, 출력 순서에서 CDR에 후속하는 픽쳐들에 대한 인터 예측에 대해 픽쳐가 필요되지 않으며, 또한, 랜덤 액세스가 CDR을 사용하여 발생할 때 픽쳐들은 필요되지 않는다.

CDR 정의가 적절히 수정되면, 의존 픽쳐 (예를 들면, 도 1 및 도 2에서 픽쳐들 (I₁₄₆/P₂₄₆/B₂₄₆)) 를 제외한 모든 다른 잠재적으로 불필요한 픽쳐들은, 랜덤 액세스에 대해 CDR이 사용될 때 디코딩될 필요가 없다. 디코딩 가능하지 않은 의존 픽쳐들로서 플래그된 잠재적으로 불필요한 픽쳐들은, 랜덤 액세스에 대해 CDR 픽쳐가 사용될 때 디코딩될 필요가 없으며, 이것은 디코딩을 단순화할 수 있다.

도 3은 본 개시에서 설명된 기술들을 활용할 수도 있는 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템 (10) 을 예시하는 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 시스템 (10) 은 목적지 디바이스 (14) 에 의해 나중에 디코딩될 인코딩된 비디오를 생성하는 소스 디바이스 (12) 를 포함한다. 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는, 데스크탑 컴퓨터들, 노트북 (즉, 랩탑) 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 셋탑박스들, 소위 "스마트" 폰들과 같은 전화 핸드셋들, 소위 "스마트" 패드들, 텔레비젼들, 카메라들, 디스플레이 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게임용 콘솔들 등을 포함하는 다양한 범위의 디바이스들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 몇몇 경우들에서, 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 무선 통신을 갖추고 있을 수도 있다.

목적지 디바이스 (14) 는 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 링크 (16) 를 통해 수신할 수도 있다. 링크 (16) 는 인코딩된 비디오 데이터를 소스 디바이스 (12) 에서 목적지 디바이스 (14) 로 이동시킬 수 있는 임의의 타입의 매체 또는 디바이스를 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 링크 (16) 는 소스 디바이스 (12) 로 하여금 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 로 실시간으로 직접적으로 송신하게 하는 통신 매체를 포함할 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 무선 통신 프로토콜과 같은 통신 표준에 따라 변조되고, 목적지 디바이스 (14) 로 전송될 수도 있다. 통신 매체는 임의의 무선 또는 유선 통신 매체, 예컨대 무선 주파수 (RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 물리적 송신 라인들을 포함할 수도 있다. 통신 매체는 패킷 기반의 네트워크, 예컨대 근거리 통신망 (local area network), 원거리 통신망 (wide-area network), 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크의 일부를 형성할 수도 있다. 통신 매체는 라우터들, 스위치들, 기지국들, 또는 소스 디바이스 (12) 에서 목적지 디바이스 (14) 로의 통신을 용이하게 하는데 유용할 수도 있는 임의의 다른 장비를 포함할 수도 있다.

다른 실시형태에서, 인코딩된 비디오는 저장 매체 (34) 또는 파일 서버 (36) 에 또한 저장될 수도 있고 필요에 따라 목적지 디바이스 (14) 에 의해 액세스될 수도 있다. 저장 매체는 임의의 다양한 로컬하게 액세스되는 데이터 저장 매체, 예컨대 블루레이 디스크들, DVD들, CD-ROM들, 플래시 메모리, 또는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 임의의 다른 적절한 디지털 저장 매체를 포함할 수도 있다. 저장 매체 (34) 또는 파일 서버 (36) 는 소스 디바이스 (12) 에 의해 생성된 인코딩된 비디오를 유지할 수도 있고, 그리고 목적지 디바이스 (14) 가 필요시 스트리밍 또는 다운로드를 통해 액세스할 수도 있는 임의의 다른 중간 저장 디바이스일 수도 있다. 파일 서버는 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 수 있고 그 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 로 송신할 수 있는 임의의 타입의 서버일 수도 있다. 예시적인 파일 서버들은 (예를 들면, 웹사이트용의) 웹서버, FTP 서버, NAS (network attached storage) 디바이스들, 또는 로컬 디스크 드라이브를 포함한다. 목적지 디바이스 (14) 는 인터넷을 접속을 포함하는 임의의 표준 데이터 접속을 통해 인코딩된 비디오 데이터를 액세스할 수도 있다. 이것은 파일 서버에 저장된 인코딩된 비디오 데이터를 액세스하는데 적합한 무선 채널 (예를 들면, 와이파이 접속), 유선 접속 (예를 들면, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 파일 서버로부터의 인코딩된 비디오 데이터의 송신은 스트리밍 송신, 다운로드 송신, 또는 이들의 조합일 수도 있다.

본 개시의 기술들은 무선 어플리케이션들 또는 설정들에 반드시 제한되는 것은 아니다. 본 기술은 임의의 다양한 멀티미디어 어플리케이션들, 예컨대 지상파 (over-the-air) 텔레비젼 방송들, 케이블 텔레비젼 송신들, 위성 텔레비젼 송신들, 예를 들면 인터넷을 통한 스트리밍 비디오 송신들, 데이터 저장 매체 상의 저장을 위한 디지털 비디오의 인코딩, 데이터 저장 매체 상에 저장된 디지털 비디오의 디코딩 또는 다른 어플리케이션들을 지원하여 비디오 코딩에 적용될 수도 있다. 몇몇 실시형태들에서, 시스템 (10) 은, 비디오 스트리밍, 비디오 플레이백, 비디오 방송, 및/또는 영상 전화와 같은 어플리케이션들을 지원하기 위해 일방향 또는 양방향 비디오 송신을 지원하도록 구성될 수도 있다.

도 3의 실시형태에서, 소스 디바이스 (12) 는 비디오 소스 (18), 비디오 인코더 (20) 및 출력 인터페이스 (22) 를 포함한다. 몇몇 경우들에서, 출력 인터페이스 (22) 는 변조기/복조기 (modulator/demodulator; modem) 및/또는 송신기를 포함할 수도 있다. 소스 디바이스 (12) 에서, 비디오 소스 (18) 는 비디오 캡쳐 디바이스, 예컨대 비디오 카메라와 같은 소스, 이전에 캡쳐된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브, 비디오 컨텐츠 공급자로부터 비디오를 수신하는 비디오 공급 인터페이스, 및/또는 소스 비디오로서 컴퓨터 그래픽 데이터를 생성하는 컴퓨터 그래픽 시스템, 또는 이러한 소스들의 조합을 포함할 수도 있다. 일 실시형태로서, 비디오 소스 (18) 가 비디오 카메라이면, 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 소위 카메라 폰들 또는 비디오 폰들을 형성할 수도 있다. 그러나, 본 개시에서 설명된 기술들은 일반적으로 비디오 코딩에 적용될 수 있으며, 무선 및/또는 유선 어플리케이션들에 적용될 수도 있다.

캡쳐된, 프리캡쳐된, 또는 컴퓨터에 의해 생성된 비디오는 비디오 인코더 (20) 에 의해 인코딩될 수도 있다. 인코딩된 비디오 정보는 통신 표준, 예컨대 무선 통신 프로토콜에 따라 모뎀 (22) 에 의해 변조될 수도 있고, 송신기 (24) 를 통해 목적지 디바이스 (14) 로 송신될 수도 있다. 모뎀 (22) 은 여러 가지의 믹서들, 필터들, 증폭기들 또는 신호 변조를 위해 설계된 다른 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 출력 인터페이스 (24) 는, 증폭기들, 필터들 및 하나 이상의 안테나들을 포함하는, 데이터 송신을 위해 설계된 회로들을 포함할 수도 있다.

목적지 디바이스 (14) 는, 도 3의 실시형태에서, 수신기 (26), 모뎀 (28), 비디오 디코더 (30), 및 디스플레이 디바이스 (32) 를 포함한다. 목적지 디바이스 (14) 의 수신기 (26) 는 채널 (16) 을 통해 정보를 수신하고, 모뎀 (28) 은 정보를 복조하여 비디오 디코더 (30) 에 대한 복조된 비트스트림을 생성한다. 채널 (16) 을 통해 통신된 정보는, 비디오 데이터 디코딩에서 비디오 디코더 (30) 에 의해 사용하기 위한, 비디오 인코더에 의해 생성된 다양한 구문 정보를 포함할 수도 있다. 이러한 구문은 저장 매체 (34) 또는 파일 서버 (36) 에 저장된 인코딩된 비디오 데이터와 함께 또한 포함될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은 비디오 데이터를 인코딩 또는 디코딩할 수 있는 각각의 인코더-디코더 (CODEC) 의 일부를 형성할 수도 있다.

디스플레이 디바이스 (32) 는 목적지 디바이스 (14) 와 통합될 수도 있거나 또는 목적지 디바이스 (14) 외부에 있을 수도 있다. 몇몇 실시형태들에서, 목적지 디바이스 (14) 는 통합 디스플레이 디바이스를 포함할 수도 있고 외부 디스플레이 디바이스와 인터페이싱하도록 또한 구성될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 목적지 디바이스 (14) 는 디스플레이 디바이스일 수도 있다. 일반적으로, 디스플레이 디바이스 (32) 는 디코딩된 비디오 데이터를 유저에게 디스플레이하고, 액정 디스플레이 (liquid crystal display; LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (organic light emitting diode; OLED) 디스플레이, 또는 다른 타입의 디스플레이 디바이스와 같은 다양한 디스플레이 디바이스들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 비디오 압축 표준, 예컨대 현재 개발 중에 있는 HEVC (High Efficiency Video Coding) 표준에 따라 동작할 수도 있고, HEVC 테스트 모델 (HEVC Test Model; HM) 을 준수할 수도 있다. 현재의 HEVC 표준의 드래프트 버전은 2012년 2월 17일자로 B. Bross, W.-J. Han, G.J. Sullivan, J.-R. Ohm, T. Wiegand에 의해 편집된 JCTVC-H1003, High Efficiency Video Coding (HEVC) text specification draft 6, 버전 21에서 제안된다. 대안으로, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는, 다르게는 MPEG-4, 파트 10, AVC로도 지칭되는 ITU-T H.264 표준과 같은 다른 독점 또는 산업 표준들, 또는 그런 표준들의 확장안들에 따라 동작할 수도 있다. 그러나, 본 개시의 기술들은 임의의 특정 코딩 표준에 제한되지 않는다. 비디오 압축 표준들의 다른 실시형태들은 MPEG-2 및 ITU-T H.263을 포함한다.

도 3에 도시되지 않았지만, 몇몇 양태들에서, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은 오디오 인코더 및 디코더와 통합될 수도 있고, 공통 데이터 스트림 또는 개별적인 데이터 스트림들에서 오디오 및 비디오 양자의 인코딩을 핸들링하기 위해 적절한 MUX-DEMUX 유닛들, 또는 다른 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 적용 가능하다면, 몇몇 실시형태들에서, MUX-DEMUX 유닛들은 ITU H.223 멀티플렉서 프로토콜, 또는 유저 데이터그램 프로토콜 (UDP) 과 같은 다른 프로토콜을 준수할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은 임의의 다양한 적절한 인코더 및/또는 디코더 회로부, 예컨대 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), 주문형 반도체들 (application specific integrated circuits; ASICs), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들 (FPGAs), 이산 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합들을 포함하는 하나 이상의 프로세서들로서 구현될 수도 있다. 상기 기술이 부분적으로 소프트웨어로 구현되는 경우, 디바이스는 그 소프트웨어에 대한 명령들을 적절한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장할 수도 있고, 본 개시의 기술들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들을 사용하는 하드웨어에서 그 명령들을 실행할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있고, 이들 중 어느 것이든 결합된 인코더/디코더 (CODEC) 의 일부로서 각각의 디바이스에 통합될 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 는 본 개시의 임의의 또는 모든 기술들을 구현할 수도 있다. 마찬가지로, 비디오 디코더 (30) 는 이들 기술들의 임의 기술 또는 모두를 구현할 수도 있다. 일 실시형태로서, 비디오 인코더 (20) 는 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐와 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들을 포함하는 픽쳐들의 그룹을 인코딩하고, 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것이 의존 픽쳐인지를 결정하고, CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 의존 픽쳐가 디코딩 가능한지를 결정하고, CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 의존 픽쳐가 디코딩 가능한 것으로 결정되는 것을 나타내는 구문 엘리먼트를 시그널링하도록 구성될 수도 있다.

다른 실시형태에서, 비디오 디코더는 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐와 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들을 포함하는 픽쳐들의 그룹을 수신하고, CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구가 수신되는 경우 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들의 임의의 것이 디코딩 가능한 의존 픽쳐인지 또는 아닌지를 나타내는 구문 엘리먼트들 수신하도록 구성될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구를 수신하고, 랜덤 액세스의 요구에 응답하여 CDR 픽쳐를 디코딩하고, 수신된 구문 엘리먼트에 대응하는 의존 픽쳐를 디코딩하도록 또한 구성될 수도 있다.

본 개시에서 설명된 바와 같이, 비디오 코더는 비디오 인코더 또는 비디오 디코더로 칭해질 수도 있다. 마찬가지로, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 각각 비디오 인코딩 유닛들 및 비디오 디코딩 유닛들로서 칭해질 수도 있다. 마찬가지로, 비디오 코딩은 비디오 인코딩 또는 비디오 디코딩으로 칭해질 수도 있다.

JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding) 는 HEVC 표준을 개발 중에 있다. HEVC 표준화 노력들은 HEVC 테스트 모델 (HEVC Test Model; HM) 로 칭해지는 비디오 코딩 디바이스의 모델에 기초한다. 현재의 HM은, 예를 들면, ITU-T H.264/AVC에 따른 기존 디바이스들에 비해 비디오 코딩 디바이스들의 여러가지 추가적인 성능들을 가정한다. 예를 들면, H.264가 9개의 인트라 예측 인코딩 모드들을 제공하지만, HM은 33개만큼 많은 인트라 예측 인코딩 모드들을 제공한다.

일반적으로, HM의 작업 모델은, 비디오 프레임 또는 픽쳐가 루마 (luma) 및 색도 (chroma) 샘플들을 포함하는 최대 코딩 단위들 (largest coding units; LCU들) 또는 트리블록들의 시퀀스로 분할될 수도 있다. 트리블록은 H.264 표준의 매크로블록과 유사한 목적을 갖는다. 슬라이스는 코딩 순서에서 다수의 연속적인 트리블록들을 포함한다. 비디오 프레임 또는 픽쳐는 하나 이상의 슬라이스들로 구획될 수도 있다. 각각의 트리블록은 쿼드트리에 따라 코딩 단위들 (coding units; CU들) 로 스플릿될 수도 있다. 예를 들면, 쿼트트리의 루트 노드로서의 트리블록은 4개의 차일드 노드들로 스플릿되고, 계속해서 각각의 차일드 노드는 부모 노드가 될 수도 있고 다른 4개의 차일드 노드들로 스플릿될 수도 있다. 최종적으로, 쿼드트리의 리프 노드로서의 스플릿되지 않은 차일드 노드는 코딩 노드, 즉, 코딩된 비디오 블록을 포함한다. 코딩된 비트스트림과 관련된 구문 데이터는 트리블록이 스플릿될 수도 있는 최대 횟수를 정의할 수도 있고, 코딩 노드들의 최소 사이즈를 또한 정의할 수도 있다.

CU는 코딩 노드 및 코딩 노드와 관련된 변환 단위들 (transform units; TU들) 및 예측 단위들 (prediction units; PU들) 을 포함한다. CU의 사이즈는 코딩 노드의 사이즈에 대응하고 정사각형 형상이다. CU의 사이즈는 8×8 픽셀들에서 최대 64×64 픽셀들 이상의 픽셀들을 갖는 트리블록의 사이즈까지의 범위에 있을 수도 있다. 각각의 CU는 하나 이상의 PU들 및 하나 이상의 TU들을 포함할 수도 있다. CU와 관련된 구문 데이터는, 예를 들면, CU를 하나 이상의 PU들로 구획하는 것을 설명할 수도 있다. 구획 모드들은, CU가 스킵 또는 다이렉트 모드 인코딩되는지, 인트라 예측 모드 인코딩되는지, 또는 인터 예측 모드 인코딩되는지의 사이에서 상이할 수도 있다. PU들은 비정사각형의 형상으로 구획될 수도 있다. CU와 관련된 구문 데이터는, 예를 들면, CU를 쿼드트리에 따라 하나 이상의 TU들로 구획하는 것을 또한 설명할 수도 있다. TU는 정사각형 또는 비정사각형 형상일 수 있다.

일반적으로, PU는 예측 프로세스와 관련된 데이터를 포함한다. 예를 들면, PU가 인트라 모드 인코딩되면, PU는 PU에 대한 인트라 예측 모드를 설명하는 데이터를 포함할 수도 있다. 다른 실시형태로서, PU가 인터 모드 인코딩되면, PU는 PU에 대한 모션 벡터를 정의하는 데이터를 포함할 수도 있다. PU에 대한 모션 벡터를 정의하는 데이터는, 예를 들면, 모션 벡터의 수평 컴포넌트, 모션 벡터의 수직 컴포넌트, 모션 벡터에 대한 해상도 (예를 들면, 1/4 픽셀 정밀도 또는 8/1 픽셀 정밀도), 모션 벡터가 가리키는 기준 픽쳐, 및/또는 모션 벡터에 대한 기준 픽쳐 리스트 (예를 들면, List 0, List 1, 또는 List C) 를 설명할 수도 있다.

일반적으로, TU는 변환 및 양자화 프로세스들에 대해 사용된다. 하나 이상의 PU들을 갖는 CU는 하나 이상의 변환 단위들 (transform units; TUs) 을 또한 포함할 수도 있다. 예측에 후속하여, 비디오 인코더 (20) 는 PU에 대응하는 잔차 값들을 계산할 수도 있다. 잔차 값들은 비디오 데이터의 현재 블록과 비디오 데이터의 예측 블록 사이의 픽셀 차이 값들을 포함한다. 잔차 값들은 변환 계수들로 변환되고, 양자화되고 TU들을 사용하여 스캐닝되어 엔트로피 코딩을 위한 직렬화된 변환 계수들을 생성한다. 본 개시는 CU의 코딩 노드를 지칭하기 위해 통상적으로 용어 "비디오 블록"을 사용한다. 몇몇 특정 경우들에서, 본 개시는 코딩 노드와 PU들 및 TU들을 포함하는 트리블록, 즉, LCU 또는 CU를 지칭하기 위해 용어 "비디오 블록"을 사용할 수도 있다.

비디오 시퀀스는 일련의 비디오 프레임들 또는 픽쳐들을 통상 포함한다. 픽쳐들의 그룹 (GOP) 은 일련의 하나 이상의 비디오 픽쳐들을 일반적으로 포함한다. GOP는 GOP의 헤더, GOP의 하나 이상의 픽쳐들의 헤더, 또는 그 외의 곳에, GOP에 포함된 픽쳐들의 수를 설명하는 구문 데이터를 포함할 수도 있다. 픽쳐의 각각의 슬라이스는 각각의 슬라이스에 대한 인코딩 모드를 설명하는 슬라이스 구문 데이터를 포함할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 개개의 비디오 픽쳐들 내의 비디오 블록들에 대해 통상 동작한다. 비디오 블록은 CU 내의 코딩 노드에 대응할 수도 있다. 비디오 블록들은 고정된 또는 가변적인 사이즈들을 가질 수도 있고, 특정 코딩 표준에 따라 사이즈가 상이할 수도 있다.

일 실시형태로서, HM은 다양한 PU 사이즈들에서의 예측을 지원한다. 특정 CU의 사이즈가 2N×2N이라고 가정하면, HM은 2N×2N 또는 N×N의 사이즈들에서의 인트라 예측, 및 2N×2N, 2N×N, N×2N, 또는 N×N의 대칭적 사이즈들에서의 인터 예측을 지원한다. HM은 2N×nU, 2N×nD, nL×2N, 및 nR×2N의 PU 사이즈들에서의 인터 예측에 대한 비대칭적 구획을 또한 지원한다. 비대칭적 구획에서, CU의 한 방향은 스플릿되지 않지만, 나머지 방향은 25% 및 75%로 구획된다. 25% 구획에 대응하는 CU의 부분은 "Up", "Down", "Left", 또는 "Right"의 표시가 후속하는 "n"에 의해 표시된다. 따라서, 예를 들면, "2N×nU"은 위쪽의 2N×0.5N PU와 아래쪽의 2N×1.5N PU로 수평적으로 분할되는 2N×2N을 가리킨다.

본 개시에서, "N×N" 및 "N 바이 N", 예컨대 16×16 픽셀들 또는 16 바이 16 픽셀들은 수직 및 수평 치수들에 의해 비디오 블록의 픽셀 치수들을 언급하기 위해 상호 교환적으로 사용될 수도 있다. 일반적으로, 16×16 블록은 수직 방향으로 16픽셀들 (y=16) 및 수평 방향으로 16픽셀들 (x=16) 을 구비할 것이다. 마찬가지로, N×N 블록은 수직 방향으로 N 픽셀들 수평 방향으로 N 픽셀들을 구비하는데, 여기서 N은 음이 아닌 정수 값을 나타낸다. 블록에서의 픽셀들은 행들 및 열들로 정렬될 수도 있다. 또한, 블록들은 수평 방향에서의 픽셀들의 수가 수직 방향에서의 것과 반드시 동일할 필요는 없다. 예를 들면, 블록들은 N×M 픽셀들을 포함할 수도 있으며, 여기서 M은 N과 반드시 동일하지는 않다.

CU의 PU들을 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측 코딩에 후속하여, 비디오 인코더 (20) 는 잔차 데이터를 계산할 수도 있다. PU들은 공간 도메인 (픽셀 도메인으로도 칭해짐) 에서의 픽셀 데이터를 포함할 수도 있다. TU는 잔차 비디오 데이터에 대해 변환, 예를 들면, 이산 코사인 변환 (discrete cosine transform; DCT), 정수 변환, 웨이브릿 변환, 또는 개념적으로 유사한 변환의 적용에 후속하는 변환 도메인에서의 계수들을 포함할 수도 있다. 잔차 데이터는 예측 비디오 블록과 인코딩되지 않은 픽쳐의 픽셀들 사이의 픽셀 차이들에 대응할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 CU에 대한 잔차 데이터를 포함하는 TU를 형성하고, 그 다음 TU들을 변환하여 CU에 대한 변환 계수들을 생성할 수도 있다.

변환 계수들을 생성하기 위한 임의의 변환들에 후속하여, 비디오 인코더 (20) 는 변환 계수들의 양자화를 수행할 수도 있다. 양자화는, 변환 계수 블록의 계수들을 표현하기 위해 사용되는 데이터의 양을 최대한 줄이기 위해 변환 계수들이 양자화되어 추가적인 압축을 제공하는 프로세스를 일반적으로 지칭한다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부와 관련된 비트 깊이를 감소시킬 수도 있다. 예를 들면, n-비트 값은 양자화 동안 m-비트 값으로 내림 (round down) 될 수도 있는데, 여기서 n은 m보다 더 크다.

몇몇 실시형태들에서, 비디오 인코더 (20) 는 엔트로피 인코딩될 수 있는 직렬화된 벡터를 생성하기 위해 양자화된 변환 계수들을 스캔하기 위한 미리 정의된 스캔 순서를 활용할 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 비디오 인코더 (20) 는 적응 스캔 (adaptive scan) 을 활용할 수도 있다. 양자화된 변환 계수들을 스캐닝하여 1차원 벡터를 형성한 이후, 비디오 인코더 (20) 는, 예를 들면, 콘텍스트 적응 가변 길이 코딩 (context adaptive variable length coding; CAVLC), 콘텍스트 적응 이진 산술 코딩 (context adaptive binary arithmetic coding; CABAC), 구문 기반 콘텍스트 적응 이진 산술 코딩 (syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding; SBAC), 확률 인터벌 구획 엔트로피 (probability interval partitioning entropy; PIPE), 또는 다른 엔트로피 인코딩 방법론에 따라, 1차원 벡터를 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 비디오 데이터를 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (30) 에 의해 사용하기 위한 인코딩된 비디오와 관련된 구문 엘리먼트들을 또한 엔트로피 인코딩할 수도 있다.

CABAC를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 콘텍스트 모델 내의 콘텍스트를 송신될 심볼에 할당할 수도 있다. 콘텍스트는, 예를 들면, 심볼의 이웃하는 값들이 넌제로 (non-zero) 인지 또는 넌제로가 아닌지의 여부에 관련될 수도 있다. CAVLC를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 송신될 심볼에 대한 가변 길이 코드를 선택할 수도 있다. VLC에서의 코드워드들은, 상대적으로 더 짧은 코드들이 고확률 (more probable) 심볼들에 대응하고, 상대적으로 더 긴 코드들이 저확률 (less probable) 심볼들에 대응하도록 구성될 수도 있다. 이렇게 하여, VLC의 사용은, 예를 들면, 송신될 각각의 심볼에 대해 동일한 길이의 코드워드들을 사용하는 것을 통해 비트 절감을 달성할 수도 있다. 확률 결정은 심볼들에 할당된 콘텍스트에 기초할 수도 있다.

도 4는 본 개시에서 설명된 기술들을 구현할 수도 있는 예시적인 비디오 인코더 (20) 를 예시하는 블록도이다. 비디오 인코더 (20) 는 비디오 슬라이스들 내에서 비디오 블록들의 인트라 및 인터 코딩을 수행할 수도 있다. 인트라 코딩은 소정의 비디오 프레임 또는 픽쳐 내에서 비디오에서의 공간적 용장성을 감소시키거나 제거하기 위해 공간 예측에 의존한다. 인터 코딩은 비디오 시퀀스의 인접한 프레임들 또는 픽쳐들 내의 비디오에서의 시간적 용장성을 감소시키거나 제거하기 위해 시간 예측에 의존한다. 인트라 모드 (I 모드) 는 다양한 공간 기반의 압축 모드들 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다. 단방향 예측 (P 모드) 및 양방향 예측 (B 모드) 과 같은 인터 모드들은 다양한 시간 기반의 압축 모드들 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다.

도 4의 실시형태에서, 비디오 인코더 (20) 는 예측 모듈 (41), 기준 픽쳐 메모리 (64), 합산기 (50), 변환 모듈 (52), 양자화 유닛 (54), 및 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 을 포함한다. 예측 모듈 (41) 은 모드 선택 유닛 (40), 모션 추정 유닛 (42), 모션 보상 유닛 (44), 및 인트라 예측 모듈 (46) 을 포함한다. 내부에 포함된 모드 선택 유닛 (40), 모션 추정 유닛 (42), 모션 보상 유닛 (44), 및 인트라 예측 모듈 (46) 을 포함하는 예측 모듈 (41) 은 모든 비디오 인코더 회로부의 일부로서 간주될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 에 대해 설명된 임의의 모듈 또는 유닛은 하나 이상의 프로그램 가능 프로세서들로서, 하드 로직으로서, 또는 이들의 조합으로서 구축될 수도 있다. 비디오 블록 재구성을 위해, 비디오 인코더 (20) 는 역양자화 유닛 (58), 역변환 모듈 (60), 및 합산기 (62) 를 또한 포함한다. 재구성된 비디오에서 블록화 아티팩트들 (blockiness artifacts) 을 제거하기 위해 블록 경계들을 필터링하는 디블록화 필터 (deblocking filter) (도 4에 도시되지 않음) 가 포함될 수도 있다. 원하는 경우, 디블록화 필터는 통상적으로 합산기 (62) 의 출력을 필터링할 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더 (20) 는 인코딩될 슬라이스 내에서 현재 비디오 블록을 수신한다. 슬라이스는 복수의 비디오 블록들로 분할될 수도 있다. 모드 선택 유닛 (40) 은 에러 결과들에 기초하여 현재 비디오 블록에 대해 코딩 모드들 중 하나, 인트라 또는 인터를 선택할 수도 있고, 예측 모듈 (41) 은 결과적인 인트라 코딩된 블록 또는 인터 코딩된 블록을 합산기 (50) 에 제공하여 잔차 블록 데이터를 생성하고 합산기 (62) 에 제공하여 기준 픽쳐로서 사용하기 위한 인코딩된 블록을 재구성한다.

예측 모듈 (41) (또는 비디오 인코더 (20) 의 다른 구조적 유닛) 은 현재의 GOP가 임의의 의존적인 픽쳐들을 포함하는지를 결정하도록 또한 구성될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 의존 픽쳐는 코딩 순서에서 CDR 픽쳐에 후속하는 픽쳐이지만, 그러나 코딩 및 디스플레이 순서에서 CDR에 후속하는 다른 픽쳐에 대한 예측 픽쳐로서 또한 사용된다. 예측 모듈 (41) 은 CDR을 포함하는 GOP에 대한 예측 체인을 추적할 수도 있다. 의존 픽쳐인 것으로 예측이 결정되면, 예측 모듈 (41) 은 CDR에 대한 랜덤 액세스가 발생하는 경우에 의존 픽쳐가 디코딩 가능한지를 더 결정할 수도 있다. 의존 픽쳐에 대한 예측 체인이 이전의 GOP로부터의 임의의 픽쳐들 (예를 들면, CDR에 대한 랜덤 액세스의 경우 CDR 또는 다른 디코딩 가능한 픽쳐들로부터 인터 예측된 B 또는 P 픽쳐) 에 의존하지 않으면 의존 픽쳐는 디코딩 가능한 것으로 결정된다.

예측 모듈 (41) 은, 특정의 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 경우에 디코딩 가능한 의존 픽쳐인지 또는 아닌지를 나타내기 위해, 인코딩된 비트스트림에서 의존 픽쳐 구문 엘리먼트 (63) (예를 들면, 의존 플래그) 를 시그널링할 수도 있다. 의존 픽쳐 구문 엘리먼트 (63) 는 인코딩된 비디오 비트스트림에서의 포함을 위해 엔트로피 코딩 유닛 (56) 에 의해 엔트로피 코딩될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 의존 픽쳐 구문 엘리먼트는 네트워크 추상 계측 (NAL) 단위 헤더, 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (supplemental enhancement information; SEI) 메시지, 슬라이스 헤더, 또는 다른 픽쳐 레벨 구문 엘리먼트 또는 메시지에서 시그널링될 수도 있다. 의존 픽쳐 구문 엘리먼트 (63) 는, 상술한 바와 같이, 파일 포맷으로 또한 저장될 수도 있다.

예측 모듈 (41) 은 의존 픽쳐 구문 엘리먼트 (63) 를 생성할 수도 있는 비디오 인코더 (20) 의 구조적 성분의 단지 일 실시형태임을 이해해야만 한다. 비디오 인코더 (20) 의 다른 구조적 또는 기능적 유닛들은, 단독이든지 또는 조합이든지, 상술한 기술들을 사용하여 의존 픽쳐 구문 엘리먼트를 생성하도록 구성될 수도 있다.

예측 모듈 (41) 내의 인트라 예측 모듈 (46) 은 코딩될 현재 블록과 동일한 프레임 또는 슬라이스에서의 하나 이상의 이웃하는 블록들에 대한 현재의 비디오 블록의 인트라 예측 코딩을 수행하여 공간적 압축을 제공할 수도 있다. 예측 모듈 (41) 내의 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 하나 이상의 기준 픽쳐들에서의 하나 이상의 예측 블록들에 대한 현재 비디오 블록의 인터 예측 코딩을 수행하여 시간적 압축을 제공한다.

모션 추정 유닛 (42) 은 비디오 시퀀스에 대한 미리 정의된 패턴에 따라 비디오 슬라이스에 대해 인터 예측 모드를 결정하도록 구성될 수도 있다. 미리 정의된 패턴은 시퀀스에서의 비디오 슬라이스들을 P 슬라이스들, B 슬라이스들 또는 GPB 슬라이스들로서 지정할 수도 있다. 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 고도로 집적될 수도 있지만, 개념적 목적들을 위해 별개로 예시되어 있다. 모션 추정 유닛 (42) 에 의해 수행된 모션 추정은 모션 벡터들을 생성하는 프로세스이며, 모션 벡터들은 비디오 블록들에 대한 모션을 추정한다. 모션 벡터는, 예를 들면, 기준 픽쳐 내에서의 예측 블록에 대한 현재 비디오 프레임 또는 픽쳐 내에서의 비디오 블록의 PU의 변위를 나타낼 수도 있다.

예측 블록은 픽셀 차이의 관점에서 코딩될 비디오 블록의 PU와 밀접하게 매치하는 것으로 발견된 블록인데, 픽셀 차이는 절대 차의 합 (sum of absolute difference; SAD), 제곱 차의 합 (sum of square difference; SSD), 또는 다른 차이 메트릭들에 의해 결정될 수도 있다. 몇몇 실시형태들에서, 비디오 인코더 (20) 는 기준 픽쳐 메모리 (64) 에 저장된 기준 픽쳐들의 서브-정수 픽셀 위치들 (sub-integer pixel positions) 에 대한 값들을 계산할 수도 있다. 예를 들면, 비디오 인코더 (20) 는 기준 픽쳐의 1/4 픽셀 위치들, 1/8 픽셀 위치들, 또는 다른 분수적 (fractional) 픽셀 위치들의 값들을 계산할 수도 있다. 따라서, 모션 추정 유닛 (42) 은 전픽셀 (full pixel) 위치들 및 분수적 (fractional) 픽셀 위치들에 대한 모션 검색을 수행하고 분수적 픽셀 정밀도를 갖는 모션 벡터를 출력한다.

모션 추정 유닛 (42) 은 PU의 위치를 기준 픽쳐의 예측 블록의 위치와 비교함으로써 인터 코딩된 슬라이스에서의 비디오 블록의 PU에 대한 모션 벡터를 계산한다. 기준 픽쳐는 제 1의 기준 픽쳐 리스트 (List 0) 또는 제 2의 기준 픽쳐 리스트 (List 1) 로부터 선택될 수도 있는데, 이들 각각은 기준 픽쳐 메모리 (64) 에 저장된 하나 이상의 기준 픽쳐들을 식별한다. 모션 추정 유닛 (42) 은 계산된 모션 벡터를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 과 모션 보상 유닛 (44) 으로 전송한다.

모션 보상 유닛 (44) 에 의해 수행된 모션 보상은 모션 추정에 의해 결정된 모션 벡터에 기초하여 예측 블록을 페칭 (fetching) 하거나 또는 생성하는 것을 수반할 수도 있다. 현재 비디오 블록의 PU에 대한 모션 벡터를 수신하면, 모션 보상 유닛 (44) 은 기준 픽쳐 리스트들 중 하나에서 모션 벡터가 가리키는 예측 블록을 찾아 낼 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 코딩되고 있는 현재 비디오 블록의 픽셀 값들로부터 예측 블록의 픽셀 값을 감산함으로써 픽셀 차이 값들을 형성하는 잔차 비디오 블록을 형성한다. 픽셀 차이 값들은 블록에 대한 잔차 데이터를 형성하며, 루마 (luma) 및 색도 (chroma) 차이 성분들 양자를 포함할 수도 있다. 합산기 (50) 는 이 감산 동작을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 모션 보상 유닛 (44) 은 비디오 블록들과 관련된 구문 엘리먼트들 및 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (30) 에 의해 사용하기 위한 비디오 슬라이스를 또한 생성할 수도 있다.

모션 보상 유닛 (44) 이 현재의 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성한 이후, 비디오 인코더 (20) 는 현재의 비디오 블록으로부터 예측 블록을 감산하는 것에 의해 잔차 비디오 블록을 형성한다. 잔차 블록에서의 잔차 비디오 데이터는 하나 이상의 TU들에 포함되고 변환 모듈 (52) 에 적용될 수도 있다. 변환 모듈 (52) 은 변환, 예컨대 이산 코사인 변환 (DCT) 또는 개념적으로 유사한 변환을 사용하여 잔차 비디오 데이터를 잔차 변환 계수들로 변환한다. 변환 모듈 (52) 은 잔차 비디오 데이터를 픽셀 도메인에서 주파수 도메인과 같은 변환 도메인으로 변환할 수도 있다.

변환 모듈 (52) 은 결과적으로 생성된 변환 계수들을 양자화 유닛 (54) 으로 전송할 수도 있다. 양자화 유닛 (54) 은 변환 계수들을 양자화하여 비트 레이트를 더 감소시킬 수도 있다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부와 관련된 비트 깊이를 감소시킬 수도 있다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터를 조정함으로써 수정될 수도 있다. 그 다음, 몇몇 실시형태들에서, 양자화 유닛 (54) 은 양자화된 변환 계수들을 포함하는 매트릭스의 스캔을 수행할 수도 있다. 다르게는, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 스캔을 수행할 수도 있다.

양자화 이후, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 인코딩한다. 예를 들면, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 콘텍스트 적응 가변 길이 코딩 (CAVLC), 콘텍스트 적응 이진 산술 코딩 (CABAC), 또는 다른 엔트로피 인코딩 기술을 수행할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 의한 엔트로피 인코딩에 후속하여, 인코딩된 비트스트림은 비디오 디코더 (30) 로 전송되거나, 또는 비디오 디코더 (30) 에 의한 취출 또는 나중의 송신을 위해 저장될 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 코딩되고 있는 현재 비디오 픽쳐에 대한 다른 예측 구문 엘리먼트들 및 모션 벡터들을 또한 엔트로피 인코딩할 수도 있다.

역양자화 유닛 (58) 및 역변환 모듈 (60) 은, 각각, 역양자화 및 역변환을 적용하여, 픽셀 도메인의 잔차 블록을 나중의 사용을 위해 기준 픽쳐의 기준 블록으로서 재구성한다. 모션 보상 유닛 (44) 은 기준 픽쳐 리스트들 중 하나 내의 기준 픽쳐들의 하나의 예측 블록에 잔차 블록을 가산함으로써 기준 블록을 계산할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (44) 은, 모션 추정에서 사용하기 위한 서브-정수 픽셀 값들을 계산하기 위해, 재구성된 잔차 블록에 하나 이상의 보간 필터들을 또한 적용할 수도 있다. 합산기 (62) 는 재구성된 잔차 블록을 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 생성된 모션 보상된 예측 블록에 가산하여 기준 픽쳐 메모리 (64) 에 저장하기 위한 기준 픽쳐를 생성한다. 기준 블록은 후속하는 비디오 프레임 또는 픽쳐에서의 블록을 인터 예측하기 위한 기준 블록으로서 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 사용될 수도 있다.

도 5는 본 개시에서 설명된 기술들을 구현할 수도 있는 예시적인 비디오 디코더 (30) 를 예시하는 블록도이다. 도 5의 실시형태에서, 비디오 디코더 (30) 는 엔트로피 디코딩 유닛 (80), 예측 모듈 (81), 역양자화 유닛 (86), 역변환 유닛 (88), 합산기 (90), 및 기준 픽쳐 메모리 (92) 를 포함한다. 예측 모듈 (81) 은 모션 보상 유닛 (82) 및 인트라 예측 모듈 (84) 을 포함한다. 예측 모듈 (81) 은 전체 비디오 디코더 회로부의 일부로서 간주될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 에 대해 설명된 임의의 모듈 또는 유닛은 하나 이상의 프로그램 가능 프로세서들로서, 하드 로직으로서, 또는 이들의 조합으로서 구축될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는, 몇몇 실시형태들에서, 도 4의 비디오 인코더 (20) 에 대해 설명된 인코딩 과정에 일반적으로 역순인 디코딩 과정을 수행할 수도 있다.

디코딩 프로세스 동안, 비디오 디코더 (30) 는, 의존 픽쳐 구문 엘리먼트들 (63) 을 포함하여, 비디오 인코더 (예를 들면, 비디오 인코더 (20)) 에 의해 생성된 관련된 구문 엘리먼트들 및 인코딩된 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 나타내는 인코딩된 비디오 비트스트림을 수신한다. 비디오 디코더 (30) 의 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 은 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 양자화된 계수들, 모션 벡터들, 및 다른 구문 엘리먼트들을 생성한다. 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 은 모션 벡터들 및 다른 구문 엘리먼트들을 예측 모듈 (81) 로 포워딩한다. 비디오 디코더 (30) 는 비디오 픽쳐 레벨, 비디오 슬라이스 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨에서 구문 엘리먼트들을 수신할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 의존 픽쳐 구문 엘리먼트는 네트워크 추상 계측 (NAL) 단위 헤더, 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (supplemental enhancement information; SEI) 메시지, 슬라이스 헤더, 또는 다른 픽쳐 레벨 구문 엘리먼트 또는 메시지에서 시그널링될 수도 있다. 의존 픽쳐 구문 엘리먼트 (63) 는, 상술한 바와 같이, 파일 포맷으로 또한 저장될 수도 있다.

인코딩된 비디오 비트스트림에서 비디오 디코더 (30) 에 의해 수신된 픽쳐의 몇몇 그룹들은 CDR 픽쳐들을 포함할 수도 있다. CDR 픽쳐를 갖는 GOP에서의 픽쳐들은, 임의의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들이 GOP에서 의존 픽쳐들인지 그리고 그 GOP의 GDR에 대해 랜덤 액세스를 요구하는 경우 디코딩 가능한지를 나타내는 픽쳐 의존 구문 엘리먼트 (63) 를 또한 포함할 수도 있다. 비디오 플레이백을 제공하는 컴퓨터 디바이스를 통해, 예를 들면 유저로부터 랜덤 액세스 요구 (83) 가 수신되는 경우,비디오 디코더 (30) 는 GOP와 관련된 CDR에서 디코딩을 시작할 수도 있고 수신된 의존 픽쳐 구문 엘리먼트 (63) 에 따라 임의의 의존 픽쳐들을 디코딩할 수도 있다. 즉, 관련된 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 랜덤 액세스의 경우에 디코딩 가능한 의존 픽쳐임을 의존 픽쳐 구문 엘리먼트 (63) 가 나타내면, 그 의존 픽쳐는 디코딩된다. 관련된 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 디코딩 가능한 의존 픽쳐가 아님을 의존 픽쳐 구문 엘리먼트 (63) 가 나타내면, 그 잠재적으로 불필요한 픽쳐는 버려지고 디코딩되지 않을 수도 있다. 다시, 잠재적으로 불필요한 픽쳐는 디코더 (30) 에 의해 CDR과 동일한 GOP에서의 픽쳐로서 식별될 수도 있지만, 그것은 디스플레이 순서에서 CDR에 선행한다.

비디오 슬라이스가 인트라 코딩된 (I) 슬라이스로서 코딩되면, 예측 모듈 (81) 의 인트라 예측 모듈 (84) 은 현재 프레임 또는 픽쳐의 이전에 디코딩된 블록들로부터의 데이터와 시그널링된 인트라 예측 모드에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 데이터를 생성할 수도 있다. 비디오 프레임이 인터 코딩된 (즉, B, P 또는 GPB) 슬라이스로 코딩되면, 예측 모듈 (81) 의 모션 보상 유닛 (82) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 으로부터 수신된 다른 구문 엘리먼트들과 모션 벡터들에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예측 블록들은 기준 픽쳐 리스트들 중 하나 내의 기준 픽쳐들 중 하나로부터 생성될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는, 기준 픽쳐 메모리 (92) 에 저장된 기준 픽쳐들에 기초한 디폴트 구성 기술들을 사용하여, 기준 프레임 리스트들, List 0 및 List 1을 구성할 수도 있다.

모션 보상 유닛 (82) 은 모션 벡터들 및 다른 구문 엘리먼트들을 파싱하는 것에 의해 현재의 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 그 예측 정보를 사용하여, 디코딩되고 있는 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예를 들면, 모션 보상 유닛 (82) 은, 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 코딩하기 위해 사용되는 예측 모드 (예를 들면, 인트라 예측 또는 인터 예측), 인터 예측 슬라이스 타입 (예를 들면, B 슬라이스, P 슬라이스, 또는 GPB 슬라이스), 슬라이스에 대한 하나 이상의 기준 픽쳐 리스트들에 대한 구성 정보, 슬라이스의 각각의 인터 인코딩된 비디오 블록에 대한 모션 벡터들, 슬라이스의 각각의 인터 코딩된 비디오 블록에 대한 인터 예측, 및 현재의 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 디코딩하기 위한 다른 정보를 결정하기 위해, 수신된 구문 엘리먼트들의 몇몇을 사용한다.

모션 보상 유닛 (82) 은 보간 필터들에 기초한 보간을 또한 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (82) 은 비디오 블록들의 인코딩 동안 비디오 인코더 (20) 에 의해 사용되는 것과 같이 보간 필터들을 사용하여 기준 블록들의 서브-정수 픽셀들에 대한 보간된 값들을 계산할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (82) 은 수신된 구문 엘리먼트들로부터 비디오 인코더 (20) 에 의해 사용되는 보간 필터들을 결정하고 보간 필터들을 사용하여 예측 블록들을 생성할 수도 있다.

역양자화 유닛 (86) 은 비트스트림에서 제공되고 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 에 의해 디코딩된 양자화된 변환 계수들을 역양자화, 즉, 탈양자화한다 (dequantize). 역양자화 프로세스는 양자화의 정도, 및, 마찬가지로, 적용되어야 하는 역양자화의 정도를 결정하기 위해, 비디오 슬라이스의 각각의 비디오 블록에 대해 비디오 인코더 (20) 에 의해 계산된 양자화 파라미터의 사용을 포함할 수도 있다. 역변환 모듈 (88) 은, 픽셀 도메인에서의 잔차 블록들을 생성하기 위해 변환 계수들에 대해 역변환, 예컨대, 역DCT, 역정수 변환, 또는 개념적으로 유사한 역변환 프로세스를 적용한다.

모션 보상 유닛 (82) 이 모션 벡터들과 다른 구문 엘리먼트들에 기초하여 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성한 이후, 비디오 디코더 (30) 는 역변환 모듈 (88) 로부터의 잔차 블록들을 모션 보상 유닛 (82) 에 의해 생성된 대응하는 예측 블록들과 합하는 것에 의해 디코딩된 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (90) 는 이 합산 동작을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 원하는 경우, 블록화 아티팩트들을 제거하기 위해 디코딩된 블록들을 필터링하는 디블록화 필터가 또한 적용될 수도 있다. 그 다음, 소정의 프레임 또는 픽쳐에서의 디코딩된 비디오 블록들은 기준 픽쳐 메모리 (92) 에 저장되는데, 기준 픽쳐 메모리 (92) 는 후속 모션 보상에 대해 사용되는 기준 픽쳐들을 저장한다. 기준 픽쳐 메모리 (92) 는 디스플레이 디바이스, 예컨대 도 3의 디스플레이 디바이스 (32) 상에서의 나중의 프리젠테이션을 위해 디코딩된 비디오를 또한 저장한다.

도 6은 본 개시의 기술들에 따른 비디오 인코딩 방법의 예시적인 순서도이다. 도 6의 기술들은 비디오 인코더, 예컨대 도 4의 비디오 인코더 (20) 에 의해 구현될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는, 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐 및 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들을 포함하는 픽쳐들의 그룹 (GOP) 을 인코딩하도록 구성될 수도 있다 (110). 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들은 디코딩 순서에서 CDR 픽쳐에 후속하고 디스플레이 순서에서 CDR 픽쳐에 선행한다. 비디오 인코더 (20) 는 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것이 의존 픽쳐인지를 또한 결정할 수도 있다 (112). 디코딩 순서 및 디스플레이 순서 양자에서 CDR 픽쳐에 후속하는 픽쳐의 인터 예측에 대해 의존 픽쳐가 사용된다.

잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것이 의존 픽쳐이면, 비디오 인코더 (20) 는, 도 4를 참조로 설명된 것과 같이, CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 의존 픽쳐가 디코딩 가능한지를 또한 결정할 수도 있다 (114). 비디오 인코더 (20) 는, 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 디코딩 가능한 것으로 결정된 의존 픽쳐임을 나타내는 인코딩된 비디오 데이터 비트스트림에서 구문 엘리먼트를 또한 시그널링할 수도 있다 (116). 일 실시형태에서, 구문 엘리먼트는 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (SEI) 메시지와 네트워크 추상 계층 단위 헤더의 하나 이상에서 시그널링될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 구문 엘리먼트는, 상술한 바와 같이, 파일 포맷으로 시그널링된다.

도 7은 본 개시의 기술들에 따른 비디오 디코딩 방법의 예시적인 순서도이다. 도 7의 기술들은 비디오 디코더, 예컨대 도 5의 비디오 디코더 (30) 에 의해 구현될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는, 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐 및 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들을 포함하는 픽쳐들의 그룹을 수신하도록 구성될 수도 있다 (120). 비디오 디코더 (30) 는, 잠재적으로 불필요한 픽쳐가 의존 픽쳐이고 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스 요구가 수신되는 경우 디코딩 가능한 것을 나타내는 구문 엘리먼트를 수신하도록 또한 구성될 수도 있다 (122). 디코딩 순서 및 디스플레이 순서 양자에서 CDR 픽쳐에 후속하는 픽쳐의 인터 예측에 대해 의존 픽쳐가 사용된다.

비디오 디코더 (30) 는 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구를 수신하도록 또한 구성될 수도 있다 (124). 랜덤 액세스 요구가 수신되는 경우, 비디오 디코더 (30) 는 랜덤 액세스에 대한 요구에 응답하여 CDR 픽쳐를 디코딩하고 (126), 수신된 구문 엘리먼트에 대응하는 의존 픽쳐를 디코딩하도록 (128) 또한 구성될 수도 있다. 또한, 비디오 디코더 (30) 는 구문 엘리먼트에 의해 의존 픽쳐들이 아닌 것으로 나타내어진 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것에 대한 디코딩을 스킵하도록 또한 구성될 수도 있다 (130). 일 실시형태에서, 구문 엘리먼트는 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (SEI) 메시지와 네트워크 추상 계층 단위 헤더의 하나 이상에서 수신된다. 다른 실시형태에서, 구문 엘리먼트는, 상술한 바와 같이, 파일 포맷으로 저장된다.

하나 이상의 실시형태들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되면, 상기 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 컴퓨터 판독가능 매체상에 저장되거나 또는 컴퓨터 판독가능 매체를 통해 송신되며 하드웨어 기반의 처리 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수도 있는데, 이것은 데이터 저장 매체와 같은 타입의 매체, 또는, 예를 들면, 통신 프로토콜에 따라, 컴퓨터 프로그램의 한 장소에서 다른 장소로의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체에 대응한다. 이와 같이, 컴퓨터 판독가능 매체는 일반적으로 (1) 비일시적인 유형의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 대응할 수도 있다. 데이터 기록 매체는, 본 개시에서 설명된 기술들의 구현을 위한 명령들, 코드 및/또는 데이터 구조들을 취출하기 위해 하나 이상의 컴퓨터들 또는 하나 이상의 프로세서들에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수도 있다.

비제한적인 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지, 또는 다른 자기 스토리지 디바이스들, 플래시 메모리, 또는 요구되는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 저장하기 위해 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독가능 매체로 적절히 칭해진다. 예를 들면, 명령들이 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 회선, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 회선, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의 내에 포함된다. 그러나, 컴퓨터 판독가능 저장 매체 및 데이터 저장 매체가 접속들, 반송파들, 신호들, 또는 다른 일시적 매체를 포함하지 않지만, 대신 비일시적인 유형의 저장 매체에 관련됨이 이해되어야만 한다. 본원에서 사용된 디스크 (disk) 와 디스크 (disc) 는, 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피디스크 및 블루레이 디스크를 포함하는데, 여기서 디스크 (disk) 는 통상 자기적으로 데이터를 재생하고, 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기의 조합들도 컴퓨터 판독 가능한 매체의 범위 내에 또한 포함되어야만 한다.

명령들은, 하나 이상의 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), 범용 마이크로프로세서들, 주문형 집적 회로들 (ASICs), 필드 프로그래머블 로직 어레이 (FPGAs), 또는 다른 등가의 집적 또는 이산 로직 회로와 같은, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 수도 있다. 따라서, 본원에서 사용된 용어 "프로세서"는 임의의 앞서 설명된 구조 또는 본원에서 설명된 기술들의 구현에 적합한 임의의 다른 구조를 지칭할 수도 있다. 또한, 몇몇 양태들에서, 본원에서 설명된 기능성은 인코딩 및 디코딩을 위해 구성된 전용 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈 내에 제공되거나, 또는 통합 코덱에 통합될 수도 있다. 또한, 기술들은 하나 이상의 회로들 또는 로직 소자들에서 완전히 구현될 수 있다.

본 개시의 기술들은, 무선 헤드셋, 집적 회로 (IC) 또는 ICs의 세트 (예를 들면, 칩셋) 를 포함하는 아주 다양한 디바이스들 또는 장치들에서 구현될 수도 있다. 개시된 기술들을 수행하도록 구성된 디바이스들의 기능적 양태를 강조하기 위해 다양한 소자들, 모듈들, 또는 유닛들이 본 개시에서 설명되었지만, 반드시 상이한 하드웨어 유닛들에 의해 실현될 필요는 없다. 대신, 상술한 바와 같이, 다양한 유닛들은, 적절한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 연계하여, 코덱 하드웨어 유닛에 통합되거나 또는 상술한 하나 이상의 프로세서들을 포함하여 상호 동작적인 하드웨어 유닛들의 집합에 의해 제공될 수도 있다.

다양한 실시형태들을 설명하였다. 이들 및 다른 실시형태들은 하기의 특허청구범위의 범위 내에 있다.

Claims

비디오 데이터 인코딩 방법으로서,
하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들과 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐를 포함하는 픽쳐들의 그룹을 인코딩하는 단계;
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것이 의존 픽쳐인지를 결정하는 단계;
상기 CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 상기 의존 픽쳐가 디코딩 가능한지를 결정하는 단계; 및
상기 CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 상기 의존 픽쳐가 디코딩 가능한 것으로 결정된 것을 나타내는 구문 엘리먼트를 시그널링하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터 인코딩 방법.
제 1항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들은 디코딩 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하고 디스플레이 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 선행하는, 비디오 데이터 인코딩 방법.
제 1항에 있어서,
상기 의존 픽쳐는 디코딩 순서 및 디스플레이 순서 양자에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하는 적어도 하나의 픽쳐의 인터 예측에 대해 사용되는, 비디오 데이터 인코딩 방법.
제 1항에 있어서,
네트워크 추상 계층 단위에서 상기 구문 엘리먼트를 시그널링하는 단계를 더 포함하고,
상기 네트워크 추상 계층 단위는 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (supplemental enhancement information; SEI) 메시지 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터 인코딩 방법.
제 1항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들에 대한 파일 포맷 컨테이너에서 상기 구문 엘리먼트를 시그널링하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터 인코딩 방법.
비디오 데이터 디코딩 방법으로서,
하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들과 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐를 포함하는 픽쳐들의 그룹을 수신하는 단계; 및
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것이, 상기 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구가 수신되는 경우 디코딩 가능한 의존 픽쳐인지의 여부를 나타내는 구문 엘리먼트를 수신하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터 디코딩 방법.
제 6항에 있어서,
상기 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구를 수신하는 단계;
상기 랜덤 액세스의 요구에 응답하여 상기 CDR 픽쳐를 디코딩하는 단계; 및
상기 수신된 구문 엘리먼트에 대응하는 상기 의존 픽쳐를 디코딩하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터 디코딩 방법.
제 7항에 있어서,
상기 수신된 구문 엘리먼트에 의해 의존 픽쳐들인 것으로 나타내어지지 않은 상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들의 임의의 것에 대한 디코딩을 스킵하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터 디코딩 방법.
제 6항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들은 디코딩 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하고 디스플레이 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 선행하는, 비디오 데이터 디코딩 방법.
제 6항에 있어서,
디코딩 순서 및 디스플레이 순서 양자에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하는 적어도 하나의 픽쳐의 인터 예측에 대해 상기 의존 픽쳐를 사용하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터 디코딩 방법.
제 6항에 있어서,
네트워크 추상 계층 단위에서 상기 구문 엘리먼트를 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 네트워크 추상 계층 단위는 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (supplemental enhancement information; SEI) 메시지 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터 디코딩 방법.
제 6항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들에 대한 파일 포맷 컨테이너에 상기 구문 엘리먼트가 저장되는, 비디오 데이터 디코딩 방법.
비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 장치로서,
하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들과 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐를 포함하는 픽쳐들의 그룹을 인코딩하고;
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것이 의존 픽쳐인지를 결정하고;
상기 CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 상기 의존 픽쳐가 디코딩 가능한지를 결정하고; 그리고
상기 CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 상기 의존 픽쳐가 디코딩 가능한 것으로 결정된 것을 나타내는 구문 엘리먼트를 시그널링하도록
구성된 비디오 인코더를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 장치.
제 13항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들은 디코딩 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하고 디스플레이 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 선행하는, 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 장치.
제 13항에 있어서,
상기 의존 픽쳐는 디코딩 순서 및 디스플레이 순서 양자에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하는 적어도 하나의 픽쳐의 인터 예측에 대해 사용되는, 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 장치.
제 13항에 있어서,
상기 비디오 인코더는 네트워크 추상 계층 단위에서 상기 구문 엘리먼트를 시그널링하도록 더 구성되고,
상기 네트워크 추상 계층 단위는 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (supplemental enhancement information; SEI) 메시지 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 장치.
제 13항에 있어서,
상기 비디오 인코더는, 상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들에 대한 파일 포맷 컨테이너에서 상기 구문 엘리먼트를 시그널링하도록 더 구성되는, 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 장치.
비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치로서,
하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들과 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐를 포함하는 픽쳐들의 그룹을 수신하고; 그리고
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것이, 상기 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구가 수신되는 경우 디코딩 가능한 의존 픽쳐인지의 여부를 나타내는 구문 엘리먼트를 수신하도록
구성된 비디오 디코더를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
제 18항에 있어서,
상기 비디오 디코더는:
상기 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구를 수신하고;
상기 랜덤 액세스의 요구에 응답하여 상기 CDR 픽쳐를 디코딩하고; 그리고
상기 수신된 구문 엘리먼트에 대응하는 상기 의존 픽쳐를 디코딩하도록
더 구성되는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
제 19항에 있어서,
상기 비디오 디코더는, 상기 수신된 구문 엘리먼트에 의해 의존 픽쳐들인 것으로 나타내어지지 않은 상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들의 임의의 것에 대한 디코딩을 스킵하도록 더 구성되는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
제 18항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들은 디코딩 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하고 디스플레이 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 선행하는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
제 18항에 있어서,
상기 비디오 디코더는, 디코딩 순서 및 디스플레이 순서 양자에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하는 적어도 하나의 픽쳐의 인터 예측에 대해 상기 의존 픽쳐를 사용하도록 더 구성되는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
제 18항에 있어서,
상기 비디오 디코더는 네트워크 추상 계층 단위에서 상기 구문 엘리먼트를 수신하도록 더 구성되고,
상기 네트워크 추상 계층 단위는 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (supplemental enhancement information; SEI) 메시지 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
제 18항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들에 대한 파일 포맷 컨테이너에 상기 구문 엘리먼트가 저장되는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 장치로서,
하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들과 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐를 포함하는 픽쳐들의 그룹을 인코딩하는 수단;
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것이 의존 픽쳐인지를 결정하는 수단;
상기 CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 상기 의존 픽쳐가 디코딩 가능한지를 결정하는 수단; 및
상기 CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 상기 의존 픽쳐가 디코딩 가능한 것으로 결정된 것을 나타내는 구문 엘리먼트를 시그널링하는 수단을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 장치.
제 25항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들은 디코딩 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하고 디스플레이 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 선행하는, 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 장치.
제 25항에 있어서,
상기 의존 픽쳐는 디코딩 순서 및 디스플레이 순서 양자에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하는 적어도 하나의 픽쳐의 인터 예측에 대해 사용되는, 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 장치.
제 25항에 있어서,
네트워크 추상 계층 단위에서 상기 구문 엘리먼트를 시그널링하는 수단을 더 포함하고,
상기 네트워크 추상 계층 단위는 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (supplemental enhancement information; SEI) 메시지 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 장치.
제 25항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들에 대한 파일 포맷 컨테이너에서 상기 구문 엘리먼트를 시그널링하는 수단을 더 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 장치.
비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치로서,
하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들과 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐를 포함하는 픽쳐들의 그룹을 수신하는 수단; 및
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것이, 상기 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구가 수신되는 경우 디코딩 가능한 의존 픽쳐인지의 여부를 나타내는 구문 엘리먼트를 수신하는 수단을 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
제 30항에 있어서,
상기 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구를 수신하는 수단;
상기 랜덤 액세스의 요구에 응답하여 상기 CDR 픽쳐를 디코딩하는 수단; 및
상기 수신된 구문 엘리먼트에 대응하는 상기 의존 픽쳐를 디코딩하는 수단을 더 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
제 31항에 있어서,
상기 수신된 구문 엘리먼트에 의해 의존 픽쳐들인 것으로 나타내어지지 않은 상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들의 임의의 것에 대한 디코딩을 스킵하는 수단을 더 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
제 30항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들은 디코딩 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하고 디스플레이 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 선행하는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
제 30항에 있어서,
디코딩 순서 및 디스플레이 순서 양자에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하는 적어도 하나의 픽쳐의 인터 예측에 대해 상기 의존 픽쳐를 사용하는 수단을 더 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
제 30항에 있어서,
네트워크 추상 계층 단위에서 상기 구문 엘리먼트를 수신하는 수단을 더 포함하고,
상기 네트워크 추상 계층 단위는 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (supplemental enhancement information; SEI) 메시지 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
제 30항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들에 대한 파일 포맷 컨테이너에 상기 구문 엘리먼트가 저장되는, 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 장치.
비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 프로세서로 하여금,
하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들과 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐를 포함하는 픽쳐들의 그룹을 인코딩하고;
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것이 의존 픽쳐인지를 결정하고;
상기 CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 상기 의존 픽쳐가 디코딩 가능한지를 결정하고; 그리고
상기 CDR 픽쳐가 랜덤 액세스에 대해 사용되는 경우 상기 의존 픽쳐가 디코딩 가능한 것으로 결정된 것을 나타내는 구문 엘리먼트를 시그널링하게 하는
명령들을 저장하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 37항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들은 디코딩 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하고 디스플레이 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 선행하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 37항에 있어서,
상기 의존 픽쳐는 디코딩 순서 및 디스플레이 순서 양자에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하는 적어도 하나의 픽쳐의 인터 예측에 대해 사용되는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 37항에 있어서,
상기 프로세서로 하여금 네트워크 추상 계층 단위에서 상기 구문 엘리먼트를 시그널링하게 하는 명령들을 더 포함하고,
상기 네트워크 추상 계층 단위는 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (supplemental enhancement information; SEI) 메시지 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 37항에 있어서,
상기 프로세서로 하여금 상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들에 대한 파일 포맷 컨테이너에서 상기 구문 엘리먼트를 시그널링하게 하는 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
비디오 데이터를 디코딩하도록 구성된 프로세서로 하여금,
하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들과 클린 디코딩 리프레시 (CDR) 픽쳐를 포함하는 픽쳐들의 그룹을 수신하고; 그리고
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들 중 임의의 것이, 상기 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구가 수신되는 경우 디코딩 가능한 의존 픽쳐인지의 여부를 나타내는 구문 엘리먼트를 수신하게 하는
명령들을 저장하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 42항에 있어서,
상기 명령들은 상기 프로세서로 하여금 또한,
상기 CDR 픽쳐에 대한 랜덤 액세스의 요구를 수신하고;
상기 랜덤 액세스의 요구에 응답하여 상기 CDR 픽쳐를 디코딩하고; 그리고
상기 수신된 구문 엘리먼트에 대응하는 상기 의존 픽쳐를 디코딩하게 하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 43항에 있어서,
상기 명령들은 상기 프로세서로 하여금 또한,
상기 수신된 구문 엘리먼트에 의해 의존 픽쳐들인 것으로 나타내어지지 않은 상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들의 임의의 것에 대한 디코딩을 스킵하게 하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 42항에 있어서,
상기 하나 이상의 잠재적으로 불필요한 픽쳐들은 디코딩 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하고 디스플레이 순서에서 상기 CDR 픽쳐에 선행하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 42항에 있어서,
상기 프로세서로 하여금 디코딩 순서 및 디스플레이 순서 양자에서 상기 CDR 픽쳐에 후속하는 적어도 하나의 픽쳐의 인터 예측에 대해 상기 의존 픽쳐를 사용하게 하는 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 42항에 있어서,
상기 프로세서로 하여금 네트워크 추상 계층 단위에서 상기 구문 엘리먼트를 수신하게 하는 명령들을 더 포함하고,
상기 네트워크 추상 계층 단위는 픽쳐 레벨 추가 향상 정보 (supplemental enhancement information; SEI) 메시지 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
제 42항에 있어서,
상기 구문 엘리먼트는 파일 포맷으로 저장되는, 컴퓨터 판독가능 매체.