KR20230145144A - 모션 벡터 차이에 대한 적응형 해상도를 조정하기 위한 방식 - Google Patents

모션 벡터 차이에 대한 적응형 해상도를 조정하기 위한 방식 Download PDF

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Abstract

본 개시는 일반적으로 비디오 코딩에 관한 것으로, 구체적으로 모션 벡터 차이에 대한 적응형 해상도를 구현할 때 허용 가능한 모션 벡터 차이 값을 설정하기 위한 방식을 제공하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 비디오 스트림의 현재 비디오 블록을 처리하는 예시적인 방법이 개시된다. 이 방법은 비디오 스트림을 수신하는 단계; 현재 비디오 블록이 예측 블록 및 모션 벡터(MV)에 기초하여 인터 코딩되는 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있으며, MV는 현재 비디오에 대한 참조 모션 벡터(RMV) 및 모션 벡터 차이(MVD)로부터 도출된다. 이 방법은 MVD가 적응형 MVD 픽셀 해상도로 코딩되는 것으로의 결정에 응답하여, 현재 비디오 블록에 대한 참조 MVD 픽셀 정밀도를 결정하는 단계; 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도를 식별하는 단계; 참조 MVD 픽셀 정밀도 및 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도에 기초하여 현재 비디오 블록에 대해 허용 가능한 MVD 레벨 세트를 결정하는 단계; 및 현재 비디오 블록에 대해 비디오 스트림에서 시그널링된 적어도 하나의 MVD 파라미터 및 허용 가능한 MVD 레벨의 세트에 따라 비디오 스트림으로부터 MVD를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

모션 벡터 차이에 대한 적응형 해상도를 조정하기 위한 방식
본 출원은 2022년 1월 24일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/302,518호 ('적응형 MVD 해상도에 대한 추가 개선')에 대한 우선권의 이익에 기초하고 이를 주장하는, 2022년 5월 25일에 출원된 미국 특허 출원 제17/824,193호 ('모션 벡터 차이에 대한 적응형 해상도를 조정하기 위한 방식')의 우선권의 이익에 기초하고 이를 주장한다. 이들 선행 출원은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.
본 개시는 일반적으로 비디오 코딩에 관한 것으로, 구체적으로 모션 벡터 차이에 대한 적응형 해상도를 구현할 때 허용 가능한 모션 벡터 차이 값을 설정하기 위한 방식을 제공하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 명세서에서 제공된 이러한 배경 설명은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시하기 위한 것이다. 현재 명명된 발명자의 작업은 본 배경 섹션에서 설명된 한도 내에서 본 출원을 제출할 당시 선행 기술로 인정되지 않을 수 있는 설명의 측면은 물론 명시적으로나 암시적으로 본 개시에 대한 선행 기술로 인정되지 않는다.
비디오 코딩 및 디코딩은 모션 보상과 함께 픽처 간 예측을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 픽처를 포함할 수 있으며, 각각의 픽처는 예를 들어 1920 x 1080 휘도 샘플 및 연관된 전체 또는 부분 샘플링된 색차 샘플의 공간 차원을 갖는다. 일련의 픽처는 예를 들어 초당 60개의 픽처 또는 초당 60개의 프레임의 고정 또는 가변 픽처 속도(다르게는 프레임 속도로서 지칭됨)를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 특정 비트레이트 요구사항을 갖는다. 예를 들어, 1920 x 1080의 픽셀 해상도, 60 프레임/초의 프레임 속도, 색상 채널당 픽셀당 8 비트에서 4:2:0의 크로마 서브샘플링을 사용하는 비디오에는 1.5 Gbit/s에 가까운 대역폭이 필요하다. 이러한 1시간의 비디오는 600GB 이상의 저장 공간을 필요로 한다.
비디오 코딩 및 디코딩의 한 가지 목적은 압축을 통해 압축되지 않은 입력 비디오 신호의 중복성을 감소시키는 것일 수 있다. 압축은 앞서 언급된 대역폭 및/또는 저장 공간 요구사항을 경우에 따라 2배 이상으로 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 압축 및 손실 압축, 및 이들의 조합이 모두 사용될 수 있다. 무손실 압축은 디코딩 프로세스를 통해 압축된 원래 신호에서 원래 신호의 정확한 복사본이 재구성될 수 있는 기술을 지칭한다. 손실 압축은 원래 비디오 정보가 코딩 중에 완전히 유지되지 않고 디코딩 중에 완전히 복원될 수 없는 코딩/디코딩 프로세스를 지칭한다. 손실 압축을 사용하는 경우, 재구성된 신호는 원래 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 원래 신호와 재구성된 신호 사이의 왜곡은 약간의 정보 손실에도 불구하고 의도된 애플리케이션에 유용하도록 재구성된 신호를 렌더링할 수 있을 만큼 충분히 작게 만들어진다. 비디오의 경우, 손실 압축은 많은 애플리케이션에서 널리 사용된다. 허용되는 왜곡의 수량은 애플리케이션에 따라 다르다. 예를 들어, 특정 소비자 비디오 스트리밍 애플리케이션의 사용자는 영화 또는 텔레비전 방송 애플리케이션의 사용자보다 더 높은 왜곡을 허용할 수 있다. 특정 코딩 알고리즘에 의해 달성 가능한 압축 비율은 다양한 왜곡 허용 오차를 반영하도록 선택되거나 조정될 수 있다: 더 높은 허용 왜곡은 일반적으로 더 높은 손실과 더 높은 압축 비율을 생성하는 코딩 알고리즘을 허용한다.
비디오 인코더 및 디코더는 예를 들어 모션 보상, 푸리에 변환, 양자화, 및 엔트로피 코딩을 포함하는 여러 광범위한 카테고리 및 단계로부터의 기술을 이용할 수 있다.
비디오 코덱 기술은 인트라 코딩으로 알려진 기술을 포함할 수 있다. 인트라 코딩에서, 샘플 값은 이전에 재구성된 참조 픽처로부터의 샘플 또는 다른 데이터에 대한 참조 없이 표현된다. 일부 비디오 코덱에서, 픽처는 공간적으로 샘플 블록으로 세분화된다. 샘플의 모든 블록이 인트라 모드에서 코딩되는 경우, 그 픽처는 인트라 픽처로서 지칭될 수 있다. 인트라 픽처 및 독립 디코더 리프레시 픽처와 같은 파생물은 디코더 상태를 재설정하는 데 사용될 수 있으므로, 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션의 제1 픽처 또는 정지 이미지로 사용될 수 있다. 인트라 예측 후의 블록의 샘플은 주파수 도메인으로 변환될 수 있고, 그렇게 생성된 변환 계수는 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측은 사전 변환 도메인에서 샘플 값을 최소화하는 기술을 나타낸다. 일부 경우에, 변환 후의 DC 값이 더 작고, AC 계수가 더 작을수록 엔트로피 코딩 후 블록을 나타내기 위해 주어진 양자화 단계 크기에서 필요한 비트가 더 적다.
예를 들어 MPEG-2 생성 코딩 기술로부터 알려진 것과 같은 전통적인 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 그러나, 일부 새로운 비디오 압축 기술은, 예를 들어, 주변의 샘플 데이터 및/또는 공간적으로 이웃하는 인코딩 및/또는 디코딩 중에 획득되고 인트라 코딩되거나 또는 디코딩되는 데이터 블록을 디코딩 순서에서 선행하는 메타데이터에 기초하여 블록의 코딩/디코딩을 시도하는 기술을 포함한다. 이러한 기술은 이후 "인트라 예측" 기술이라고 한다. 적어도 일부 경우에, 인트라 예측은 다른 참조 픽처가 아닌 재구성 중인 현재 픽처의 참조 데이터만을 사용한다는 점에 유의한다.
인트라 예측에는 많은 상이한 형태가 있을 수 있다. 주어진 비디오 코딩 기술에서 이러한 기술 중 하나 이상이 사용될 수 있는 경우, 사용 중인 기술은 인트라 예측 모드로서 지칭될 수 있다. 하나 이상의 인트라 예측 모드는 특정 코덱으로 제공될 수 있다. 특정 경우에, 모드는 서브 모드를 가질 수 있고, 및/또는 다양한 파라미터와 연관될 수 있으며, 모드/서브모드 정보 및 비디오 블록에 대한 인트라 코딩 파라미터는 모드 코드워드에 개별적으로 또는 집합적으로 포함되어 코딩될 수 있다. 주어진 모드, 서브모드 및/또는 파라미터 조합에 사용할 코드워드는 인트라 예측을 통해 코딩 효율 이득에 영향을 미칠 수 있으며, 코드워드를 비트스트림으로 변환하는 데 사용되는 엔트로피 코딩 기술도 마찬가지이다.
인트라 예측의 특정 모드는 H.264에 도입되었고, H.265에서 개선되었으며, 공동 탐사 모델(Joint Explosion Model, JEM), 다목적 비디오 코딩(versatile video coding, VVC) 및 벤치마크 세트(benchmark set, BMS)와 같은 새로운 코딩 기술에서 더욱 개선되었다. 일반적으로, 인트라 예측의 경우, 예측기 블록은 사용 가능하게 된 이웃 샘플 값을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 특정 방향 및/또는 라인을 따라 이웃 샘플의 특정 세트의 이용 가능한 값이 예측기 블록으로 복사될 수 있다. 사용 방향에 대한 참조는 비트스트림에서 코딩되거나 자체적으로 예측될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 우측 하부에 묘사된 것은 H.265의 33개의 가능한 인트라 예측기 방향(H.265에서 규정된 35개 인트라 모드의 알려진 33개 각도 모드에 대응함)에서 규정된 9개의 예측기 방향의 서브 세트이다. 화살표가 수렴하는 지점(101)은 예측 중인 샘플을 나타낸다. 화살표는 101에서 샘플을 예측하는 데 사용되는 이웃 샘플로부터의 방향을 나타낸다. 예를 들어, 화살표(102)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 수평 방향에서 45도 각도로 우측 상부에 있는 샘플들로부터 예측됨을 지시한다. 마찬가지로, 화살표(103)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 수평 방향으로부터 22.5도 각도로 샘플(101)의 좌측 하부에 있는 샘플들로부터 예측됨을 지시한다.
여전히 도 1a를 참조하면, 좌측 상단에는 4 x 4 샘플의 정사각형 블록(104)이 도시되어 있다(대시 형태의 볼드체 선으로 지시됨). 정사각형 블록(104)은 각각 "S"로 라벨링되며, Y 차원에서의 위치(예를 들어, 행 인덱스) 및 X 차원에서의 위치(예를 들어, 열 인덱스)의 16개의 샘플을 포함한다. 예를 들어, 샘플 S21은 Y 차원에서 두 번째 샘플(상단으로부터)이고 X 차원에서 첫 번째(좌측으로부터) 샘플이다. 유사하게, 샘플 S44는 Y 및 X 차원 모두에서 블록(104)의 네 번째 샘플이다. 블록 크기가 4 x 4 샘플이므로, S44는 우측 하단에 있다. 유사한 번호 매기기 방식을 따르는 예시적인 참조 샘플이 추가로 표시된다. 참조 샘플은 블록(104)에 대해 R로 라벨링로 되며, Y 위치(예를 들어, 행 인덱스) 및 X 위치(열 인덱스)이다. H.264 및 H.265 모두에서, 재구성 중인 블록에 인접하게 이웃하는 예측 샘플이 사용된다.
블록(104)의 인트라 픽처 예측은 시그널링된 예측 방향에 따라 이웃 샘플로부터 참조 샘플 값을 복사함으로써 시작될 수 있다. 예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림이 이러한 블록(104)에 대해 화살표(102)의 예측 방향을 지시하는 시그널링을 포함하는 것으로 가정한다 ― 즉, 샘플은 예측 샘플 또는 수평 방향으로부터 45도 각도로 우측 상부에 있는 샘플들로부터 예측된다. 이러한 경우에, 샘플 S41, S32, S23, S14는 동일한 참조 샘플 R05로부터 예측된다. 그런 다음, 샘플 S44는 참조 샘플 R08로부터 예측된다.
특정 경우에, 다수의 참조 샘플의 값은 참조 샘플을 계산하기 위해, 특히 방향이 45도로 균등하게 나누어지지 않는 경우에, 예를 들어 보간을 통해 결합될 수 있다.
비디오 코딩 기술이 계속 발전함에 따라 가능한 방향의 개수가 증가하였다. H.264(2003년)에서, 예를 들어, 9개의 상이한 방향이 인트라 예측을 위해 이용 가능하다. H.265(2013년)에서는 33개로 증가했고, 본 개시의 당시, JEM/VVC/BMS는 최대 65개 방향을 지원할 수 있다. 가장 적절한 인트라 에측 방향을 식별하는 것을 돕기 위한 실험 연구가 수행되었으며, 엔트로피 코딩의 특정 기술은 방향에 대한 특정 비트 페널티를 허용하는 분수의 비트에서 이러한 가장 적절한 방향을 인코딩하는 데 사용될 수 있다. 또한, 방향 자체는 때때로 디코딩된 이웃 블록의 인트라 예측에서 사용된 이웃 방향으로부터 예측될 수 있다.
도 1b는 시간이 지남에 따라 개발된 다양한 인코딩 기술에서 증가하는 개수의 예측 방향을 도시하기 위해 JEM에 따른 65개의 인트라 예측 방향을 묘사하는 개략도(180)를 도시한다.
코딩된 비디오 비트스트림의 예측 방향에 대한 인트라 예측 방향을 나타내는 비트의 매핑 방식은 비디오 코딩 기술에 따라 상이할 수 있으며, 예를 들어, 예측 방향의 단순한 직접 매핑에서 인트라 예측 모드, 코드워드, 가장 가능성 있는 모드를 포함하는 복잡한 적응 방식 및 유사한 기술에 이르기까지 다양할 수 있다. 그러나, 모든 경우에, 특정 다른 방향보다 비디오 컨텐츠에서 통계적으로 발생할 가능성이 적은 인트로 예측에 대한 특정 방향이 있을 수 있다. 비디오 압축의 목표는 중복성을 줄이는 것이므로, 잘 설계된 비디오 코딩 기술에서 가능성이 적은 방향은 가능성이 더 높은 방향보다 더 많은 비트 개수로 표현될 수 있다.
픽처간 예측, 또는 인터 예측은 모션 보상에 기초할 수 있다. 모션 보상에서, 모션 벡터(이후 MV)에 의해 지시된 방향으로 공간적으로 천이된 후에, 이전에 재구성된 픽처 또는 그 일부(참조 픽처)로부터의 샘플 데이터가 새로 재구성된 픽처 또는 픽처 부분(예를 들어, 블록)의 예측에 사용될 수 있다. 일부 경우에, 참조 픽처는 현재 재구성 중인 픽처와 동일할 수 있다. MV는 X와 Y의 2차원 또는 3차원을 가질 수 있으며, 세 번째 차원은 사용 중인 참조 픽처의 지시이다(시간 차원과 유사).
일부 비디오 압축 기술에서, 샘플 데이터의 특정 영역에 적용 가능한 현재 MV는 다른 MV로부터, 예를 들어 재구성 중인 영역에 공간적으로 인접하고 디코딩 순서에서 현재 MV에 선행하는 샘플 데이터의 다른 영역과 관련된 다른 MV로부터 예측될 수 있다. 그렇게 하면, 상관된 MV에서의 중복성을 제거함으로써 MV를 코딩하는 데 필요한 데이터의 전체 양을 상당히 줄일 수 있으므로, 압축 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 카메라에서 파생된 입력 비디오 신호(자연 비디오라고 함)를 코딩하는 경우 단일 MV가 적용 가능한 영역보다 큰 영역이 비디오 시퀀스에서 유사한 방향으로 이동하고, 따라서 일부 경우에 이웃 영역의 MV에서 파생된 유사한 모션 벡터를 사용하여 예측할 수 있는 통계적 가능성이 있기 때문에, MV 예측은 효과적으로 작동할 수 있다. 그 결과, 주어진 영역에 대한 실제 MV가 주변 MV로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하다. 그러한 MV는 차례로 엔트로피 코딩 후에 MV가 이웃 MV(들)로부터 예측되기 보다는 직접 코딩되는 경우에 사용되는 것보다 더 적은 개수의 비트로 표현될 수 있다. 일부 경우에, MV 예측은 원래 신호(즉, 샘플 스트림)에서 파생된 신호(즉, MV)의 무손실 압축의 예가 될 수 있다. 다른 경우에, MV 예측 자체는 예를 들어 주변의 여러 MV로부터 예측기를 계산하는 경우 반올림 오류로 인해 손실될 수 있다.
다양한 MV 예측 메커니즘이 H.265/HEVC(ITU-T Rec. H.265, "고효율 비디오 코딩", 2016년 12월)에서 설명된다. H.265가 규정하는 많은 MV 예측 메커니즘 중에서, 아래에서 설명되는 기술은 이후 "공간적 병합(spatial merge)"으로 지칭되는 기술이다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 현재 블록(201)은 공간적으로 천이된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측 가능한 것으로 모션 검색 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플을 포함한다. 해당 MV를 직접 코딩하는 대신, MV는 예를 들어, A0, A1, 및 B0, B1, B2(각각 202 내지 206)으로 표시된 5개의 주변 샘플 중 하나와 연관된 MV를 사용하여 가장 최근의(디코딩 순서에서) 참조 픽처로부터 하나 이상의 참조 픽처와 연관된 메타데이터로부터 유도될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하고 있는 동일한 참조 픽처의 예측기를 사용한다.
본 개시는 일반적으로 비디오 코딩에 관한 것으로, 구체적으로 인터 예측에서 모션 벡터 차이에 대한 크기 종속 적응형 해상도가 사용되는지 여부에 기초하여 다양한 모션 벡터 또는 모션 벡터 차이 관련 신택스를 시그널링하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
예시적인 구현에서, 비디오 스트림의 현재 비디오 블록을 처리하는 방법이 개시된다. 이 방법은 비디오 스트림을 수신하는 단계; 상기 현재 비디오 블록이 예측 블록 및 모션 벡터(motion vector, MV)에 기초하여 인터 코딩되는 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 MV는 상기 현재 비디오 블록에 대한 참조 모션 벡터(reference motion vector, RMV) 및 모션 벡터 차이(motion vector difference, MVD)로부터 도출된다. 이 방법은 상기 MVD가 적응형 MVD 픽셀 해상도로 코딩되는 것으로 결정함에 응답하여, 상기 현재 비디오 블록에 대한 참조 MVD 픽셀 정밀도를 결정하는 단계; 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도를 식별하는 단계; 상기 참조 MVD 픽셀 정밀도 및 상기 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도에 기초하여 상기 현재 비디오 블록에 대해 허용 가능한 MVD 레벨의 세트를 결정하는 단계; 및 상기 현재 비디오 블록에 대해 상기 비디오 스트림에서 시그널링되는 적어도 하나의 MVD 파라미터 및 상기 허용 가능한 MVD 레벨의 세트에 따라 상기 비디오 스트림으로부터 상기 MVD를 도출하는 단계를 더 포함한다.
위의 구현에서, 상기 현재 비디오 블록에 대한 참조 MVD 픽셀 정밀도는 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 프레임 레벨, 슈퍼 블록 레벨 또는 코딩 블록 레벨에서 지정/시그널링/도출된다.
위의 구현 중 어느 하나에서, 상기 현재 비디오 블록에 대한 참조 MVD 픽셀 정밀도는 상기 현재 비디오 블록의 MVD와 연관된 MVD 클래스에 의존한다.
위의 구현 중 어느 하나에서, 상기 현재 비디오 블록에 대한 참조 MVD 픽셀 정밀도는 상기 현재 비디오 블록의 MVD의 MVD 크기에 의존한다. 위의 구현 중 하나에서, 상기 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도는 미리 정의된다.
위의 구현 중 어느 하나에서, 이 방법은 미리 정의된 MVD 클래스의 세트 중에서 현재 MVD 클래스를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 참조 MVD 픽셀 정밀도 및 상기 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도에 기초하여 상기 MVD에 대한 상기 허용 가능한 MVD 레벨의 세트를 결정하는 단계는, 상기 현재 비디오 블록에 대해 상기 허용 가능한 MVD 레벨의 세트를 결정하기 위해, 상기 참조 MVD 픽셀 정밀도 및 상기 현재 MVD 클래스에 기초하여 결정되는 참조 MVD 레벨 세트로부터, 상기 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도 이상의 MVD 픽셀 정밀도와 연관된 MVD 레벨을 제외하는 단계를 포함할 수 있다.
위의 구현 중 어느 하나에서, 상기 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도는 ¼ 픽셀이다. 위의 구현 중 어느 하나에서, 1/8 픽셀 이상의 정밀도와 연관된 MVD 레벨은 상기 현재 비디오 블록에 대해 허용 가능한 MVD 레벨의 세트에서 제외된다.
위의 구현 중 어느 하나에서, 이 방법은 미리 정의된 MVD 클래스의 세트 중에서 현재 MVD 클래스를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 분수 MVD 정밀도와 연관된 MVD 레벨은 상기 현재 MVD 클래스가 임계 MVD 클래스 이하인 경우 상기 참조 MVD 정밀도에 관계없이 상기 허용 가능한 MVD 레벨의 세트에 포함될 수 있다.
위의 구현 중 어느 하나에서, 상기 임계 MVD 클래스는 상기 미리 정의된 MVD 클래스의 세트 중에서 가장 낮은 MVD 클래스일 수 있다.
위의 구현 중 어느 하나에서, 이 방법은 상기 MVD의 크기를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 임계 MVD 정밀도보다 더 높은 MVD 정밀도와 연관된 MVD 레벨은 상기 MVD의 크기가 임계 MVD 크기 이하인 경우에만 상기 허용 가능한 MVD 레벨의 세트에서 허용된다.
위의 구현 중 어느 하나에서, 상기 임계 MVD 크기는 2 픽셀 이하이다. 위의 구현 중 어느 하나에서, 상기 임계 MVD 정밀도는 1 픽셀이다. 위의 구현 중 어느 하나에서, ¼ 픽셀 이상의 MVD 정밀도와 연관된 MVD 레벨은 상기 MVD의 크기가 ½ 픽셀 이하인 경우에만 허용된다. 위의 구현 중 어느 하나에서, 상기 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도는 상기 참조 MVD 픽셀 정밀도보다 크지 않다.
또 다른 예시적인 구현에서, 비디오 스트림의 현재 비디오 블록을 처리하는 방법이 개시된다. 이 방법은 상기 비디오 스트림을 수신하는 단계; 상기 현재 비디오 블록이 인터 코딩되고 다수의 참조 프레임과 연관되어 있는 것으로 결정하는 단계; 및 적응형 모션 벡터 차이(MVD) 픽셀 해상도가 상기 비디오 스트림의 시그널링에 기초하여 상기 다수의 참조 프레임 중 적어도 하나에 적용되는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
위의 구현에서, 상기 시그널링은 적응형 MVD 픽셀 해상도가 상기 다수의 참조 프레임 모두에 적용되거나 또는 상기 다수의 참조 프레임에 전혀 적용되지 않는지 여부를 지시하기 위한 단일 비트 플래그를 포함할 수 있다.
위의 구현 중 어느 하나에서, 상기 시그널링은 적응형 MVD 픽셀 해상도가 적용되는지 여부를 지시하기 위해 상기 다수의 참조 프레임 중 하나에 각각 대응하는 별도의 플래그를 포함할 수 있다.
위의 구현 중 어느 하나에서, 상기 시그널링은, 상기 다수의 참조 프레임 각각에 대해, 상기 다수의 참조 프레임 각각에 대응하는 MVD가 0인 경우 적응형 MVD 픽셀 해상도가 적용되지 않는다는 암시적 지시; 및 상기 다수의 참조 프레임 각각에 대응하는 MVD가 논-제로(non-zero)인 경우 적응형 MVD 픽셀 해상도가 적용되는지 여부를 지시하기 위한 단일 비트 플래그를 포함할 수 있다.
또 다른 예시적인 구현에서, 비디오 스트림의 현재 비디오 블록을 처리하는 방법이 개시된다. 이 방법은 상기 비디오 스트림을 수신하는 단계; 상기 현재 비디오 블록이 예측 블록 및 모션 벡터(MV)에 기초하여 인터 코딩되는 것으로 결정하는 단계 ― 상기 MV는 상기 현재 비디오 블록에 대한 참조 모션 벡터(RMV) 및 모션 벡터 차이(MVD)로부터 도출됨 ―; 미리 정의된 MVD 클래스의 세트 중에서 상기 MVD의 현재 MVD 클래스를 결정하는 단계; 상기 현재 MVD 클래스에 기초하여, 상기 비디오 스트림의 적어도 하나의 명시적 시그널링을 엔트로피 디코딩하기 위한 적어도 하나의 컨텍스트(context)를 도출하는 단계 ― 상기 적어도 하나의 명시적 시그널링은 상기 MVD의 적어도 하나의 컴포넌트에 대한 MVD 픽셀 해상도를 지정하기 위해 상기 비디오 스트림에 포함됨 ―; 및 상기 MVD의 적어도 하나의 컴포넌트에 대한 MVD 픽셀 해상도를 결정하기 위해 상기 적어도 하나의 컨텍스트를 사용하여 상기 비디오 스트림으로부터의 상기 적어도 하나의 명시적 시그널링을 엔트로피 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
위의 구현에서, 상기 MVD의 적어도 하나의 컴포넌트는 상기 MVD의 수평 컴포넌트 및 수직 컴포넌트를 포함할 수 있고, 상기 적어도 하나의 컨텍스트는 상기 MVD의 수평 컴포넌트 및 수직 컴포넌트 중 하나와 각각 연관된 2개의 개별 컨텍스트를 포함할 수 있으며, 상기 수평 컴포넌트 및 상기 수직 컴포넌트는 개별 MVD 픽셀 해상도와 연관된다.
본 개시의 측면은 또한 위의 방법 방법 구현 중 어느 하나를 수행하도록 구성된 회로를 포함하는 비디오 인코딩 또는 디코딩 장치(device) 또는 장치(apparatus)를 제공한다.
본 개시의 측면은 또한 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위해 컴퓨터에 의해 실행될 때 컴퓨터로 하여금 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위한 방법을 수행하게 하는 명령어를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공한다.
개시된 주제의 추가 특징, 특성 및 다양한 장점은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 더욱 명백해질 것이다:
도 1a는 인트라 예측 방향 모드의 예시적인 서브세트의 개략도를 도시한다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향의 예시를 도시한다.
도 2는 일 예에서 모션 벡터 예측을 위한 현재 블록 및 그 주변 공간 병합 후보의 개략도를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 단순화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 단순화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 단순화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 7은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 분할 방식을 도시한다.
도 10은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 분할의 다른 방식을 도시한다.
도 11은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 분할의 다른 방식을 도시한다.
도 12는 예시적인 분할 방식에 따라 기본 블록을 코딩 블록으로 분할하는 예를 도시한다.
도 13은 예시적인 삼진 분할 방식을 도시한다.
도 14는 예시적인 쿼드트리 이진 트리 코딩 블록 분할 방식을 도시한다.
도 15는 본 개시의 예시적인 실시예에 따라 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 분할하는 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 16은 본 개시의 예시적인 실시예에 따라 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 분할하는 또 다른 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 17은 본 개시의 예시적인 실시예에 따라 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 분할하는 다른 방식을 도시한다.
도 18은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 19는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 방법의 또 다른 흐름도를 도시한다.
도 20은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 방법의 또 다른 흐름도를 도시한다.
도 21은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략도를 도시한다.
명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐, 용어는 명시적으로 언급된 의미를 넘어 문맥에서 제안되거나 암시된 미묘한 의미를 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "일 실시예에서" 또는 "일부 실시예에서"라는 문구는 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니며, 본 명세서에서 사용된 "다른 실시예에서" 또는 "또 다른 실시예에서"라는 문구는 반드시 상이한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 마찬가지로, 본 명세서에서 사용된 "하나의 구현에서" 또는 "일부 구현에서"라는 문구는 반드시 동일한 구현을 지칭하는 것은 아니며, 본 명세서에서 사용되는 "다른 구현에서" 또는 "또 다른 구현에서"라는 문구는 반드시 상이한 구현을 지칭하는 것은 아니다. 예를 들어, 청구된 주제는 예시적인 실시예/구현의 조합을 전체적으로 또는 부분적으로 포함하는 것으로 의도된다.
일반적으로, 용어는 문맥에서의 용법으로부터 적어도 부분적으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 사용되는 "및", "또는", 또는 "및/또는"과 같은 용어는 그러한 용어가 사용되는 문맥에 적어도 부분적으로 의존할 수 있는 다양한 의미를 포함할 수 있다. 일반적으로 A, B 또는 C와 같은 리스트를 연관시키는 데 사용되는 경우 "또는"은 여기에서 포괄적인 의미로 사용되는 A, B 및 C는 물론 여기에서 배타적인 의미로 사용되는 A, B 또는 C를 의미하도록 의도된다. 또한, 본 명세서에 사용되는 용어 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"는 문맥에 따라 적어도 부분적으로는 단수 의미로 임의의 특징, 구조 또는 특성을 설명하는 데 사용될 수 있거나 또는 복수 의미로 특징, 구조 또는 특성의 조합을 설명하는 데 사용될 수 있다. 유사하게, "하나(a)", "하나(an)" 또는 "상기(the)"와 같은 용어는 문맥에 따라 적어도 부분적으로는 단수 용법을 전달하거나 또는 복수 용법을 전달하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, "~에 기초한" 또는 "~에 의해 결정된"이라는 용어는 배타적인 인자 세트를 전달하는 것으로 반드시 의도되지 않는 것으로 이해될 수 있으며, 대신에 문맥에 따라 적어도 부분적으로 반드시 명시적으로 설명되지 않은 추가 인자의 존재를 허용할 수 있다. 도 3은 본 개시의 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 간략화된 블록도를 예시한다. 통신 시스템(300)은 예를 들어 네트워크(350)를 통해 서로 통신할 수 있는 복수의 단말 장치를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(300)은 네트워크(350)를 통해 상호 연결된 제1 쌍의 단말 장치(310, 320)를 포함한다. 도 3의 예에서, 제1 쌍의 단말 장치(310, 320)는 데이터의 단방향 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말 장치(310)는 네트워크(350)를 통해 다른 단말 장치(320)로의 전송을 위해 비디오 데이터(예를 들어, 단말 장치(310)에 의해 캡처된 비디오 픽처의 스트림)를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트스트림의 형태로 전송될 수 있다. 단말 장치(320)는 네트워크(350)로부터 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처를 복원하며, 복원된 비디오 데이터에 따라 비디오 픽처를 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 전송은 매체 서빙 애플리케이션 등에서 구현될 수 있다.
다른 예에서, 통신 시스템(300)은 예를 들어 화상 회의 애플리케이션 동안 구현될 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 전송을 수행하는 제2 쌍의 단말 장치(330, 340)를 포함한다. 데이터의 양방향 전송을 위해, 예에서, 단말 장치(330, 340)의 각각의 단말 장치는 네트워크(350)를 통해 단말 장치(330, 340)의 다른 단말 장치로의 전송을 위해 (예를 들어, 단말 장치에 의해 캡처된 비디오 픽처의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 단말 장치(330, 340)의 각각의 단말 장치는 또한 단말 장치(330, 340)의 다른 단말 장치에 의해 전송된 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 비디오 픽처를 복원하기 위해 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있으며 복원된 비디오 데이터에 따라 액세스 가능한 디스플레이 장치에서 비디오 픽처를 디스플레이할 수 있다.
도 3의 예에서, 단말 장치(310, 320, 330, 340)는 서버, 개인용 컴퓨터 및 스마트 폰으로 구현될 수 있지만, 본 개시의 기본 원칙의 적용 가능성은 이에 제한되지 않을 수 있다. 본 개시의 실시예는 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 매체 플레이어, 웨어러블 컴퓨터, 전용 화상 회의 장비 등에서 구현될수 있다. 네트워크(350)는 예를 들어 유선 및/또는 무선 통신 네트워크를 포함하여 단말 장치(310, 320, 330, 340) 사이에서 코딩된 비디오 데이터를 운반하는 임의의 개수 또는 유형의 네트워크를 나타낸다. 통신 네트워크(350)는 회선 교환, 패킷 교환, 및/또는 다른 채널 유형에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크는 통신 네트워크, 근거리 통신망, 광역 통신망 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(350)의 아키텍처 및 토폴로지는 여기에서 명시적으로 설명되지 않는 한 본 개시의 작동에 중요하지 않을 수 있다.
도 4는 개시된 주제에 대한 애플리케이션에 대한 예로서, 비디오 스트리밍 환경에서 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 도시한다. 개시된 주제는 예를 들어 화상 회의, 디지털 TV 방송, 게이밍 가상 현실, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함하는 디지털 매체 상에 압축된 비디오 저장 등을 포함하는 다른 비디오 애플리케이션에 동일하게 적용될 수 있다.
비디오 스트리밍 시스템은 비디오 소스(401), 예를 들어 압축되지 않은 비디오 픽처 또는 이미지(402)의 스트림을 생성하기 위한 디지털 카메라를 포함할 수 있는 비디오 캡처 서브시스템(413)을 포함할 수 있다. 예에서, 비디오 픽처의 스트림(402)은 비디오 소스(401)의 디지털 카메라에 의해 녹화된 샘플을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)와 비교되는 경우 높은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 굵은 선으로 표시된 비디오 픽처(402)의 스트림은 비디오 소스(401)와 결합된 비디오 인코더(403)를 포함하는 전자 장치(420)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(403)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 개시된 주제의 측면을 가능하게 하거나 구현하기 위해 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 압축되지 않은 비디오 픽처의 스트림(402)과 비교되는 경우 더 낮은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 가는 선으로 묘사된 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(404))는 향후 사용을 위해 스트리밍 서버(405)에 저장될 수 있거나 또는 다운스트림 비디오 장치(도시되지 않음)에 직접 저장될 수 있다. 도 4의 클라이언트 서브시스템(406, 408)과 같은 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브시스템은 인코딩된 비디오 데이터(404)의 사본(407, 409)을 검색하기 위해 스트리밍 서버(405)에 액세스할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(406)은 예를 들어 전자 장치(430)에 비디오 디코더(410)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 인코딩된 비디오 데이터의 인입 사본(407)을 디코딩하고 디스플레이(412)(예를 들어, 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 장치(도시되지 않음) 상에서 렌더링될 수 있는 압축되지 않은 비디오 픽처(411)의 인출 스트림을 생성한다. 비디오 디코더(410)는 본 개시에서 설명된 다양한 기능들 중 일부 또는 전부를 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 스트리밍 시스템에서, 인코딩된 비디오 데이터(404, 407, 409)(예를 들어, 비디오 비트스트림)은 특정 비디오 코딩/압축 표준에 따라 인코딩될 수 있다. 이러한 표준의 예는 ITU-T 권고 H.265를 포함한다. 일 예에서, 개발 중인 비디오 코딩 표준은 비공식적으로 다목적 비디오 코딩(Versatile Video Coding, VVC)으로 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC의 맥락 및 다른 비디오 코딩 표준에서 사용될 수 있다.
전자 장치(420, 430)는 다른 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있음에 유의한다. 예를 들어, 전자 장치(420)는 비디오 디코더(미도시)를 포함할 수 있고, 전자 장치(430)는 비디오 인코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있다.
도 5는 본 개시의 임의의 실시예에 따른 비디오 디코더(510)의 블록도를 도시한다. 비디오 디코더(510)는 전자 장치(530)에 포함될 수 있다. 전자 장치(530)는 수신기(531)(예를 들어, 수신 회로)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(510)는 도 4의 예에서 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.
수신기(531)는 비디오 디코더(510)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있다. 동일하거나 다른 실시예에서, 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스가 디코딩될 수 있으며, 여기서 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스와 독립적이다. 각각의 비디오 시퀀스는 다중 비디오 프레임 또는 이미지와 연관될 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는 인코딩된 비디오 데이터 또는 인코딩된 비디오 데이터를 전송하는 스트리밍 소스를 저장하는 저장 장치에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 채널(501)로부터 수신될 수 있다. 수신기(531)는 인코딩된 비디오 데이터를 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림과 같은 다른 데이터와 함께 수신할 수 있으며, 이는 각각의 처리 회로(도시되지 않음)로 전달될 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터로부터 분할할 수 있다. 네트워크 지터(jitter)를 방지하기 위해, 버퍼 메모리(515)는 수신기(531)와 엔트로피 디코더/파서(520)(이하 "파서(520)") 사이에 배치될 수 있다. 특정 애플리케이션에서, 버퍼 메모리(515)는 비디오 디코더(510)의 일부로서 구현될 수 있다. 다른 적용에서, 비디오 디코더(510)(도시되지 않음) 외부에 있거나 비디오 디코더(510)와 분할되어 있을 수 있다. 또 다른 적용으로에서, 예를 들어 네트워크 지터를 방지하기 위해 비디오 디코더(510) 외부에 버퍼 메모리(도시되지 않음)가 있을 수 있고, 또한 예를 들어 재생 타이밍을 처리하기 위해 비디오 디코더(510) 내부에 또 다른 추가의 버퍼 메모리(515)가 있을 수 있다. 수신기(531)가 충분한 대역폭과 제어 가능성의 저장/전달 장치 또는 등시성 네트워크로부터 데이터를 수신하는 경우, 버퍼 메모리(515)는 필요하지 않거나 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선의 패킷 네트워크 상에서의 사용을 위해, 충분한 크기의 버퍼 메모리(515)가 필요할 수 있고, 그것의 크기는 비교적 클 수 있다. 이러한 버퍼 메모리는 적응형 크기로 구현될 수 있고, 운영 체제 또는 비디오 디코더(510) 외부의 유사한 요소(도시되지 않음)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.
비디오 디코더(510)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심볼(521)을 재구성하기 위해 파서(520)를 포함할 수 있다. 이러한 심볼의 카테고리는 비디오 디코더(510)의 작동을 관리하는 데 사용되는 정보와 전자 장치의 필수 부분이 아니지만 도 5에 도시된 바와 같이 전자 장치(530)에 연결될 수 있는 디스플레이(512)와 같은 렌더링 장치(예를 들어, 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 장치를 제어하기 위한 정보를 포함한다. 렌더링 장치(들)에 대한 제어 정보는 보충 향상 정보(Supplemental Enhancement Information, SEI 메시지) 또는 비디오 사용가능성 정보(Video Usability Information, VUI) 파라미터 세트 조각(도시되지 않음)의 형태일 수 있다. 파서(520)는 파서(520)에 의해 수신된 코딩된 비디오 시퀀스를 파싱/엔트로피 디코딩할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스의 엔트로피 코딩은 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따를 수 있고, 가변 길이 코딩, 허프만 코딩, 상황 감도가 있거나 없는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원리를 따를 수 있다. 파서(520)는 서브그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더의 픽셀들의 서브그룹들 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터의 세트를 코딩된 비디오 시퀀스로부터 추출할 수 있다. 서브그룹은 픽처 그룹(Group of Picture, GOP), 픽처, 타일, 슬라이스, 매크로블록, 코딩 유닛(Coding Unit, CU), 블록, 변환 유닛(Transform Unit, TU), 예측 유닛(Prediction Unit, PU) 등을 포함할 수 있다. 파서(520)는 또한 변환 계수(예를 들어, 푸리에 변환 계수), 양자화기 파라미터 값, 모션 벡터 등과 같은 코딩된 비디오 시퀀스 정보로부터 추출할 수 있다.
파서(520)는 버퍼 메모리(515)로부터 수신된 비디오 시퀀스에 대해 엔트로피 디코딩/파싱 작동을 수행하여 심볼(521)을 생성할 수 있다.
심볼(521)의 재구성은 코딩된 비디오 픽처의 유형 또는 그 일부(예: 인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록), 및 기타 인자에 따라 다수의 상이한 처리 유닛 또는 기능 유닛을 포함할 수 있다. 포함되는 유닛 및 유닛이 포함되는 방식은 파서(520)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱되는 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(520)와 아래의 다수의 처리 유닛 또는 기능 유닛 사이의 이러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 간결함을 위해 도시되지 않는다.
이미 언급된 기능 블록 외에, 비디오 디코더(510)는 개념적으로 아래에서 설명되는 바와 같이 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 제약 조건에서 작동하는 실제 구현에서, 이러한 기능 유닛들 중 많은 것이 서로 밀접하게 상호작용하고, 적어도 부분적으로 서로 통합될 수 있다. 그러나, 개시된 주제의 다양한 기능을 명확하게 설명하기 위해 기능 유닛으로의 개념적 세분화가 아래의 개시에서 채택된다.
제1 유닛은 스케일러/역변환 유닛(551)을 포함할 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 사용할 역변환 유형을 지시하는 정보, 블록 크기, 양자화 인자/파라미터, 양자화 스케일링 행렬, 파서(520)로부터의 심볼(들)(521)로서의 라이(lie)를 포함하는 제어 정보 뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 수신할 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 애그리게이터(555)에 입력될 수 있는 샘플 값을 포함하는 블록을 출력할 수 있다.
일부 경우에, 스케일러/역변환(551)의 출력 샘플은 인트라 코딩된 블록, 즉, 이전에 재구성된 픽처로부터 예측 정보를 사용하지 않지만 현재 픽처의 이전에 재구성된 부분으로부터 예측 정보를 사용할 수 있는 블록에 속할 수 있다. 이러한 예측 정보는 인트라 픽처 예측 유닛(552)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우에, 인트라 픽처 예측 유닛(552)은 이미 재구성된 주변 블록 정보이자 또한 현재 픽처 버퍼(558)에 저장된 주변 블록 정보를 사용하여 재구성 중인 블록과 동일한 크기 및 형상의 블록을 생성할 수 있다. 현재 픽처 버퍼(558)는 예를 들어 부분적으로 재구성된 현재 픽처 및/또는 완전히 재구성된 현재 픽처를 버퍼링한다. 애그리게이터(555)는, 일부 구현에서, 샘플 단위로, 인트라 예측 유닛(552)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역변환 유닛(551)에 의해 제공되는 출력 샘플 정보에 추가할 수 있다.
다른 경우에, 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력 샘플은 인터 코딩되고 잠재적으로 모션 보상된 블록에 속할 수 있다. 그러한 경우에, 모션 보상 예측 유닛(553)은 픽처 간 예측에 사용되는 샘플들을 페치하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 액세스할 수 있다. 블록에 속하는 심볼(521)에 따라 페치된 샘플을 모션 보상한 후, 이러한 샘플은 애그리게이터(555)에 의해 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력(유닛(551)의 출력은 잔차 샘플 또는 잔차 신호로서 지칭될 수 있음)에 추가될 수 있어서 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 모션 보상 예측 유닛(553)이 예측 샘플을 페치하는 참조 픽처 메모리(557) 내의 주소는 예를 들어, X, Y 컴포넌트(쉬프트) 및 참조 픽처 성분(시간)을 가질 수 있는 심볼(521)의 형태로 모션 보상 예측 유닛(553)에서 이용가능할 수 있는 모션 벡터에 의해 제어될 수 있다. 모션 보상은 또한 정확한 서브 샘플 모션 벡터가 사용 중일 때 참조 픽처 메모리(557)로부터 페치된 샘플 값의 보간을 포함할 수 있고, 또한 모션 벡터 예측 메커니즘 등과 연관될 수 있다.
애그리게이터(555)의 출력 샘플은 루프 필터 유닛(556)에서 다양한 루프 필터링 기술의 대상이 될 수 있다. 비디오 압축 기술은 코딩된 비디오 시퀀스(또한 코딩된 비디오 비트스트림으로 지칭됨)에 포함된 파라미터에 의해 제어되고 파서(520)로부터의 심볼(521)로서 루프 필터 유닛(556)에 이용가능하게 되는 인루프 필터 기술을 포함할 수 있지만, 이전에 재구성되고 루프 필터링된 샘플 값에 대응할 뿐만 아니라 코딩된 픽처 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서에서) 부분을 디코딩하는 동안 획득된 메타 정보에 대응할 수도 있다. 여러 유형의 루프 필터는 루프 필터 유닛(556)의 일부로서 다양한 순서로 포함될 수 있으며, 이는 아래에서 더 자세히 설명될 것이다.
루프 필터 유닛(556)의 출력은 렌더 장치(512)로 출력될 수 있을 뿐만 아니라 미래의 픽처 간 예측에 사용하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 저장될 수 있는 샘플 스트림일 수 있다.
완전히 재구성된 특정 코딩된 픽처는 미래 예측을 위한 참조 픽처로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구성되고 코딩된 픽처가 (예를 들어, 파서(520)에 의해) 참조 픽처로서 식별되면, 현재 픽처 버퍼(558)는 참조 픽처 메모리(557)의 일부가 될 수 있고, 신선한 현재 픽처 버퍼는 다음 코딩된 픽처의 재구성을 시작하기 전에 재할당될 수 있다.
비디오 디코더(210)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에서 채택된 미리 결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 작동을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스가 비디오 압축 기술 또는 표준의 신택스와 비디오 압축 기술 또는 표준에서 문서화된 프로파일 모두를 준수한다는 의미에서, 코딩된 비디오 시퀀스는 사용 중인 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 따를 수 있다. 구체적으로, 프로파일은 해당 프로파일에서 사용할 수 있는 유일한 도구로서 비디오 압축 기술 또는 표준에서 사용할 수 있는 모든 도구로부터 특정 도구를 선택할 수 있다. 표준 준수를 위해, 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡성이 비디오 압축 기술 또는 표준의 수준에 의해 정의된 범위 내에 있을 수 있다.. 일부 경우에, 레벨이 최대 픽처 크기, 최대 프레임 속도, 최대 재구성 샘플 속도(예를 들어, 초당 메가샘플로 측정됨), 최대 참조 픽처 크기 등을 제한한다. 레벨에 의해 설정된 제한은 경우에 따라 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링되는 가상 참조 디코더(Hypothetical Reference Decoder, HRD) 사양 및 HRD 버퍼 관리를 위한 메타데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 수신기(510)는 인코딩된 비디오와 함께 추가(중복) 데이터를 수신할 수 있다. 추가 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로 포함될 수 있다. 추가 데이터는 비디오 디코더(510)에 의해 데이터를 적절하게 디코딩하고 및/또는 원래의 비디오 데이터를 더 정확하게 재구성하기 위해 사용될 수 있다. 추가 데이터는 예를 들어 시간, 공간 또는 신호 잡음 비율(signal noise ration, SNR) 향상 계층, 중복 슬라이스, 중복 픽처, 순방향 오류 정정 코드 등의 형태일 수 있다.
도 6은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(603)는 전자 장치(620)에 포함될 수 있다. 전자 장치(620)는 전송기(640)(예를 들어, 전송 회로)를 더 포함할 수 있다. 비디오 인코더(603)는 도 4의 예에서 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.
비디오 인코더(603)는 비디오 인코더(603)에 의해 코딩될 비디오 이미지(들)를 캡처할 수 있는 비디오 소스(601)(도 6의 예에서 전자 장치(620)의 일부가 아님)로부터 비디오 샘플을 수신할 수 있다. 다른 예에서, 비디오 소스(601)는 전자 장치(620)의 일부로서 구현될 수 있다.
비디오 소스(601)는 임의의 적절한 비트 깊이(예를 들어, 8 비트, 10 비트, 12 비트, ...), 임의의 색상 공간(예를 들어, BT.601 YCrCB, RGB, XYZ...) 및 임의의 적절한 샘플링 구조(예를 들어, YCrCb 4:2:0, YCrCb 4:4:4)일 수 있는 디지털 비디오 샘플 스트림의 형태로 비디오 인코더(603)에 의해 코딩될 소스 비디오 시퀀스를 제공할 수 있다. 매체 서빙 시스템에서, 비디오 소스(601)는 미리 준비된 비디오를 저장할 수 있는 저장 장치일 수 있다. 픽처 회의 시스템에서, 비디오 소스(601)는 비디오 시퀀스로서 로컬 이미지 정보를 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순서대로 볼 때 모션을 부여하는 복수의 개별 픽처 또는 이미지로서 제공될 수 있다. 픽처 자체는 픽셀의 공간 어레이로 구성될 수 있으며, 여기서 각각의 픽셀은 사용 중인 샘플링 구조, 색 공간 등에 따라 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 당업자는 픽셀과 샘플 사이의 관계를 쉽게 이해할 수 있다. 아래 설명은 샘플에 중점을 둔다.
일부 예시적인 실시예에 따르면, 비디오 인코더(603)는 실시간으로 또는 애플리케이션에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 제약 하에서 소스 비디오 시퀀스의 픽처를 코딩된 비디오 시퀀스(643)로 코딩하고 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 강화하는 것은 제어기(650)의 기능 중 하나를 구성한다. 일부 실시예에서, 제어기(650)는 후술하는 바와 같이 다른 기능 유닛을 제어하고 다른 기능 유닛에 기능적으로 결합될 수 있다. 결합은 간결함을 위해 표시되지 않는다. 제어기(650)에 의해 설정되는 파라미터는 레이트 제어 관련 파라미터(픽처 스킵(picture skip), 양자화기, 비율 왜곡 최적화(rate-distortion optimization) 기술의 람다 값, ...), 픽처 크기, 픽처 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 모션 벡터 검색 범위 등을 포함할 수 있다. 제어기(650)는 특정 시스템 설계에 최적화된 비디오 인코더(603)에 속하는 다른 적절한 기능을 갖도록 구성될 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 비디오 인코더(603)는 코딩 루프에서 작동하도록 구성될 수 있다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 예에서, 코딩 루프는 소스 코더(630)(예를 들어, 코딩될 입력 픽처에 기초하여 심볼 스트림과 같은 심볼을 생성하는 역할을 하며, 참조 픽처(들)임) 및 비디오 인코더(603)에 내장된 (로컬) 디코더(633)를 포함할 수 있다. 디코더(633)는 임베디드 디코더(633)가 엔트로피 코딩 없이 소스 코더(630)에 의해 코딩된 비디오 스팀을 처리하더라도 (원격) 디코더가 생성할 것이라는 것과 같은 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 심볼을 재구성한다(심볼과 엔트로피 코딩의 코딩된 비디오 비트스트림 사이의 임의의 압축이 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술에서 무손실이기 때문임). 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 픽처 메모리(634)에 입력될 수 있다. 심볼 스트림의 디코딩이 디코더 위치(로컬 또는 원격)에 관계없이 정확한 비트 결과를 가져오기 때문에, 참조 픽처 메모리(634)내의 컨텐츠는 또한 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 정확한 비트이다. 다시 말해서, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는(see)" 것과 정확히 동일한 샘플 값을 참조 픽처 샘플로 "본다(see)". 참조 픽처 동기화(예를 들어, 채널 오류로 인해 동기화가 유지될 수 없는 경우 결과적인 드리프트)의 이러한 기본 원리는 코딩 품질을 향상시키는 데 사용된다.
"로컬" 디코더(633)의 작동은 비디오 디코더(510)와 같은 "원격" 디코더의 작동과 동일할 수 있으며, 이는 도 5와 관련하여 위에서 이미 상세하게 설명되었다. 그러나, 또한 도 5를 간단히 참조하면, 심볼이 이용 가능하고 엔트로피 코더(645) 및 파서(520)에 의한 코딩된 비디오 시퀀스에 대한 심볼의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있기 때문에, 버퍼 메모리(515) 및 파서(520)를 포함하는 비디오 디코더(510)의 엔트로피 디코딩 부분은 인코더의 로컬 디코더(633)에서 완전히 구현되지 않을 수 있다.
이 시점에서 행해질 수 있는 관찰은 디코더에서만 존재할 수 있는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 임의의 디코더 기술이 또한 대응하는 인코더에 실질적으로 동일한 기능 형태로 존재할 필요가 있을 수 있다는 것이다. 이러한 이유로, 개시된 주제는 때때로 인코더의 디코딩 부분과 연합하는 디코더 작동에 초점을 맞출 수 있다. 따라서, 인코더 기술에 대한 설명은 포괄적으로 설명된 디코더 기술의 반대이므로 축약될 수 있다. 특정 영역 또는 측면에서만 인코더의 더 자세한 설명이 필요하며 아래에서 제공된다.
작동 중에, 일부 예시적인 구현에서, 소스 코더(630)는 "참조 픽처"로 지정된 비디오 시퀀스로부터의 하나 이상의 이전에 코딩된 픽처를 참조하여 예측적으로 입력 픽처를 코딩하는 모션 보상된 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 코딩 엔진(632)은 입력 픽처의 픽셀 블록과 입력 픽처에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 참조 픽처(들)의 픽셀 블록 사이의 색상 채널의 차이(또는 잔차)를 코딩한다. "잔차(residue)"라는 용어와 형용사 형태인 "잔차의(residual)"는 상호 호환적으로 사용될 수 있다.
로컬 비디오 디코더(633)는 소스 코더(430)에 의해 생성된 심볼에 기초하여 참조 픽처로 지정될 수 있는 픽처의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(632)의 작동은 유리하게는 손실 프로세스일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 6에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있는 경우, 재구성된 비디오 시퀀스는 일반적으로 일부 오류가 있는 소스 비디오 시퀀스의 복제일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(633)는 참조 픽처에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스를 복제하고 재구성된 참조 픽처로 하여금 참조 픽처 캐시(634)에 저장되도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(603)는 원단(원격) 비디오 디코더(전송 오류 없음)에 의해 획득될 재구성된 참조 픽처로서 공통 컨텐츠를 갖는 재구성된 참조 픽처의 복사를 로컬에서 저장할 수 있다.
예측기(635)는 코딩 엔진(632)에 대한 예측 검색을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 픽처에 대해, 예측기(635)는 샘플 데이터(후보 참조 픽셀 블록으로서) 또는 새로운 픽처에 대한 적절한 예측 참조 역할을 할 수 있는, 참조 픽처 모션 벡터, 블록 형상 등과 같은 특정 메타데이터에 대해 참조 픽처 메모리(634)를 검색할 수 있다. 예측기(635)는 적절한 예측 참조를 찾기 위해 샘플 블록 기반으로 작동할 수 있다. 일부 경우에, 예측기(635)에 의해 획득된 검색 결과에 의해 결정된 바와 같이, 입력 픽처는 참조 픽처 메모리(634)에 저장된 다수의 참조 픽처로부터 도출된 예측 참조를 가질 수 있다.
제어기(650)는 예를 들어 비디오 데이터를 인코딩하는데 사용되는 파라미터 및 서브그룹 파라미터의 설정을 포함하는 소스 코더(630)의 코딩 작동을 관리할 수 있다.
전술한 모든 기능 유닛의 출력은 엔트로피 코더(645)에서 엔트로피 코딩될 수 있다. 엔트로피 코더(645)는 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 기술에 따라 심볼을 무손실 압축함으로써 다양한 기능 유닛에 의해 생성된 심볼을 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.
전송기(640)는 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 수 있는 저장 장치에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 통신 채널(660)을 통한 전송을 준비하기 위해 엔트로피 코더(645)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링할 수 있다. 전송기(640)는 비디오 코더(603)로부터의 코딩된 비디오 데이터를 전송될 다른 데이터, 예를 들어 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림(소스는 도시되지 않음)과 병합할 수 있다.
제어기(650)는 비디오 인코더(603)의 작동을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 제어기(650)는 각각의 픽처에 적용될 수 있는 코딩 기술에 영향을 미칠 수 있는 특정 코딩된 픽처 유형을 각각의 코딩된 픽처에 할당할 수 있다. 예를 들어, 픽처는 종종 다음의 픽처 유형들 중 하나로서 할당될 수 있다:
인트라 픽처(I 픽처)는 예측 소스로서 시퀀스의 다른 픽처를 사용하지 않고 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱은 예를 들어 독립 디코더 리프레시(Independent Decoder Refresh, IDR) 픽처를 포함하는 다양한 유형의 인트라 픽처를 허용한다. 당업자는 I 픽처의 이러한 변형 및 각각의 애플리케이션 및 특징을 알고 있다.
예측 픽처(P 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 최대 하나의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.
양방향 예측 픽처(B 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 최대 2개의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다수의 예측 픽처는 단일 블록의 재구성을 위해 2개 이상의 참조 픽처 및 연관된 메타데이터를 사용할 수 있다.
소스 픽처는 일반적으로 복수의 샘플 코딩 블록(예를 들어, 각각 4x4, 8x8, 4x8 또는 16x16 샘플의 블록)으로 공간적으로 세분되고 블록 기반으로 코딩될 수 있다. 블록은 블록의 각각의 픽처에 적용된 코딩 할당에 의해 결정된 바와 같이 다른(이미 코딩된) 블록을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 픽처의 블록은 비예측적으로 코딩될 수 있거나 또는 그들은 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간 예측 또는 인트라 예측). P 픽처의 픽셀 블록은 하나의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간적 예측을 통해 또는 시간적 예측을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다. B 픽처의 블록은 하나 또는 2개의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간적 예측을 통해 또는 시간적 예측을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다. 소스 픽쳐 또는 중간 처리된 픽쳐는 다른 목적을 위해 다른 유형의 블록으로 세분화될 수 있다. 코딩 블록 및 다른 유형의 블록의 분할은 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 동일한 방식을 따를 수도 있고 따르지 않을 수도 있다.
비디오 인코더(603)는 ITU-T Rec. H265와 같은 미리 결정된 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따라 코딩 작동을 수행할 수 있다. 그 작동에서, 비디오 인코더(603)는 입력 비디오 시퀀스에서 시간적 및 공간적 중복성을 이용하는 예측 코딩 작동을 포함하는 다양한 압축 작동을 수행할 수 있다. 이에 따라, 코딩된 비디오 데이터는 사용되는 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 따를 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 전송기(640)는 인코딩된 비디오와 함께 추가 데이터를 전송할 수 있다. 소스 코더(630)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 그러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가 데이터는 시간/공간/SNR 향상 계층, 중복 픽처 및 슬라이스, SEI 메시지, VUI 파라미터 세트 단편 등과 같은 다른 형태의 중복 데이터를 포함할 수 있다.
비디오는 시간적 시퀀스에서 복수의 소스 픽처(비디오 픽처)로 캡처될 수 있다. 픽처 간 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 픽처에서 공간적 상관을 사용하고, 픽처 간 예측은 픽처 사이의 (시간적 또는 다른) 상관을 사용한다. 예를 들면, 현재 픽처로 지칭되는 인코딩/디코딩 중인 특정 픽처는 블록으로 분할될 수 있다. 비디오에서 이전에 코딩되고 여전히 버퍼링된 참조 픽처의 참조 블록과 유사한 경우, 현재 픽처의 블록은 모션 벡터로 지칭되는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 모션 벡터는 참조 픽처의 참조 블록을 가리키며, 여러 참조 픽처가 사용 중인 경우 참조 픽처를 식별하는 3차원을 가질 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 양방향 예측 기술은 픽처 간 예측에 사용될 수 있다. 이러한 양방향 예측 기술에 따르면, 디코딩 순서에서 비디오의 현재 픽처에 모두 앞선(그러나, 디스플레이 순서에서 각각 과거 및 미래일 수 있음) 제1 참조 픽처 및 제2 참조 픽처와 같은 두 개의 참조 픽처가 사용된다. 현재 픽처의 블록은 제1 참조 픽처의 제1 참조 블록을 가리키는 제1 모션 벡터 및 제2 참조 픽처의 제2 참조 블록을 가리키는 제2 모션 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 조합에 의해 공동으로 예측될 수 있다.
또한, 코딩 효율을 향상시키기 위해 픽처 간 예측에 병합 모드 기술이 사용될 수 있다.
본 개시의 일부 예시적인 실시예에 따르면, 픽처 간 예측 및 픽처 내 예측과 같은 예측은 블록 단위로 수행된다. 예를 들어, 비디오 픽처 시퀀스의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 유닛(coding tree unit)으로 분할되며, 픽처의 CTU는 64x64 픽셀, 32 x 32 픽셀 또는 16x16 픽셀과 같은 동일한 크기를 가질 수 있다. 일반적으로, CTU는 1개의 루마(luma) CTB와 2개의 크로마(chroma) CTB인 3개의 병렬 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB)을 포함할 수 있다. 각각의 CTU는 재귀적으로 쿼드트리를 하나 또는 여러 개의 코딩 유닛(coding unit, CU)으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 64x64 픽셀의 CTU는 64x64 픽셀의 하나의 CU, 또는 32x32 픽셀의 4개의 CU로 분할될 수 있다. 32x32 블록 중 하나 이상의 각각은 16x16 픽셀의 4개의 CU로 추가로 분할될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 각각의 CU는 인터 예측 유형 또는 인트라 예측 유형과 같은 다양한 예측 유형 중에서 CU에 대한 예측 유형을 결정하기 위해 인코딩 중에 분석될 수 있다. CU는 시간 및/또는 공간 예측 가능성에 따라 하나 이상의 예측 유닛(prediction unit, PU)으로 분할될 수 있다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(PB)과 2개의 크로마 PB를 포함한다. CU를 PU(또는 상이한 색상 채널의 PB)로 분할하는 것은 다양한 공간 패턴에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 루마 또는 크로마 PB는 8x8 픽셀, 16x16 픽셀, 8x16 픽셀, 16x8 샘플 등과 같은 샘플에 대한 값(예를 들어, 루마 값)의 행렬을 포함할 수 있다.
도 7은 본 개시의 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(703)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(703)는 비디오 픽처의 시퀀스에서 현재 비디오 픽처 내의 샘플 값의 처리 블록(예를 들어, 예측 블록)을 수신하고, 처리 블록을 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처로 인코딩하도록 구성된다. 예시적인 비디오 인코더(703)는 도 4 예의 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.
예를 들어, 비디오 인코더(703)는 8x8 샘플의 예측 블록 등과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값의 행렬을 수신한다. 따라서, 비디오 인코더(703)는 처리 블록이 예를 들어 비율 왜곡 최적화(rate-distortion optimization, RDO)를 사용하여 인트라 모드, 인터 모드 또는 이중 예측 모드를 사용하여 최상으로 코딩되는지 여부를 결정한다. 처리 블록이 인트라 모드에서 코딩되는 것으로 결정되는 경우, 비디오 인코더(703)는 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 인트라 예측 기술을 사용할 수 있고, 처리 블록이 인터 모드 또는 이중 예측 모드에서 코딩되는 것으로 결정되는 경우, 비디오 인코더(703)는 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 인터 예측 또는 이중 예측 기술을 각각 사용할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 병합 모드는 모션 벡터가 예측기 외부의 코딩된 모션 벡터 성분의 이점 없이 하나 이상의 모션 벡터 예측기로부터 유도되는 픽처 간 예측의 서브 모드로서 사용될 수 있다. 일부 다른 예시적인 실시예에서, 대상 블록에 적용 가능한 모션 벡터 성분이 존재할 수 있다. 따라서, 비디오 인코더(703)는 처리 블록의 예측 모드를 결정하기 위한 모드 결정 모듈과 같은 도 7에 명시적으로 도시되지 않은 컴포넌트를 포함할 수 있다.
도 7의 예에서, 비디오 인코더(703)는 인터 인코더(730), 인트라 인코더(722), 잔차 계산기(723), 스위치(726), 잔차 인코더(724), 일반 제어기(721) 및 도 7의 예시적인 배열에서 도시된 바와 같이 함께 결합된 엔트로피 인코더(725)를 포함한다.
인터 인코더(730)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플을 수신하고, 블록을 참조 픽처(예를 들어, 디스플레이 순서에서 이전 픽처 및 이후 픽처의 블록)의 하나 이상의 참조 블록과 비교하며, 인터 예측 정보(예를 들어, 인터 인코딩 기술에 따른 중복 정보의 설명, 모션 벡터, 병합 모드 정보)를 생성하고, 임의의 적절한 기술을 사용하여 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과(예를 들어, 예측된 블록)를 계산하도록 구성된다. 일부 예에서, 참조 픽처는 도 6의 예시적인 인코더(620)에 내장된 디코딩 유닛(633)(아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 도 7의 잔차 디코더(728)로서 도시됨)을 사용하여 인코딩된 비디오 정보에 기초하여 디코딩된 디코딩된 참조 픽처이다.
인트라 인코더(722)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플을 수신하고, 블록을 동일한 이미 코딩된 블록과 비교하며, 변환 후에 양자화된 계수를 생성하고, 그리고 일부 경우에 또한 인트라 예측 정보(예를 들어, 하나 이상의 인트라 인코딩 기술에 따른 인트라 예측 방향 정보)를 생성하도록 구성된다. 인트라 인코더(722)는 동일한 픽처의 인트라 예측 정보 및 참조 블록에 기초하여 인트라 예측 결과(예를 들어, 예측된 블록)를 계산할 수 있다.
일반 제어기(721)는 일반 제어 데이터를 결정하고 일반 제어 데이터에 기초하여 비디오 인코더(703)의 다른 컴포넌트를 제어하도록 구성될 수 있다. 예에서, 일반 제어기(721)는 블록의 예측 모드를 결정하고, 그 예측 모드에 기초하여 스위치(726)에게 제어 신호를 제공한다. 예를 들어, 예측 모드가 인트라 모드인 경우, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의해 사용할 인트라 모드 결과를 선택하기 위해 스위치(726)를 제어하고, 인트라 예측 정보를 선택하고 비트스트림에 인트라 예측 정보를 포함시키기 위해 엔트로피 인코더(725)를 제어하며, 블록에 대한 예측 모드가 인터 모드인 경우, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의해 사용할 인터 예측 결과를 선택하기 위해 스위치(726)를 제어하고, 인터 예측 정보를 선택하고 비트스트림에 인터 예측 정보를 포함시키기 위해 엔트로피 인코더(725)를 제어한다.
잔차 계산기(723)는 수신된 블록과 인트라 인코더(722) 또는 인터 인코더(730)로부터 선택된 블록에 대한 예측 결과 사이의 차이(잔차 데이터)를 계산하도록 구성될 수 있다. 잔차 인코더(724)는 변환 계수를 생성하기 위해 잔차 데이터를 인코딩하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 잔차 인코더(724)는 변환 계수를 생성하기 위해 잔차 데이터를 공간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하도록 구성될 수 있다. 그 다음, 변환 계수는 양자화된 변환 계수를 획득하기 위해 양자화 처리된다. 다양한 예시적인 실시예에서, 비디오 인코더(703)는 또한 잔차 디코더(728)를 포함한다. 잔차 디코더(728)는 역변환을 수행하고, 디코딩된 잔차 데이터를 생성하도록 구성된다. 디코딩된 잔차 데이터는 인트라 인코더(722) 및 인터 인코더(730)에 의해 적절하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 인터 인코더(730)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인터 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록을 생성할 수 있고, 인트라 인코더(722)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인트라 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록은 디코딩된 픽처를 생성하도록 적절하게 처리되고 디코딩된 픽처는 메모리 회로(도시되지 않음)에 버퍼링될 수 있으며 참조 픽처로서 사용될 수 있다.
엔트로피 인코더(725)는 인코딩된 블록을 포함하고 엔트로피 코딩을 수행하기 위해 비트스트림을 포맷하도록 구성될 수 있다. 엔트로피 인코더(725)는 비트스트림에서 다양한 정보를 포함하도록 구성된다. 예를 들어, 엔트로피 인코더(725)는 비트스트림에 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔차 정보 및 다른 적절한 정보를 포함하도록 구성될 수 있다. 인터 모드 또는 이중 예측 모드의 병합 서브모드에서 블록을 코딩하는 경우, 잔차 정보가 없음에 유의한다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 예시적인 비디오 디코더(810)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(810)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처를 수신하고, 재구성된 픽처를 생성하기 위해 코딩된 픽처를 디코딩하도록 구성된다. 예에서, 비디오 디코더(810)는 도 4의 예에서 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.
도 8의 예에서, 비디오 디코더(810)는 엔트로피 디코더(871), 인터 디코더(880), 잔차 디코더(873), 재구성 모듈(874) 및 도 8의 예시적인 배열에서 도시된 바와 같이 함께 결합된 인트라 디코더(872)를 포함한다.
엔트로피 디코더(871)는 코딩된 픽처를 구성하는 신택스 요소를 나타내는 특정 심볼을 코딩된 픽처로부터 재구성하도록 구성될 수 있다. 그러한 심볼은 예를 들어, 블록이 코딩되는 모드(예를 들어, 인트라 모드, 인터 모드, 이중 예측 모드, 병합 서브모드 또는 다른 서브모드), 인트라 디코더(872) 또는 인터 디코더(880)에 의한 예측을 위해 사용되는 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 예를 들어 양자화된 변환 계수의 형태의 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 예에서, 예측 모드가 인터 또는 이중 예측 모드인 경우, 인터 예측 정보는 인터 디코더(880)에게 제공되고, 예측 유형이 인트라 예측 유형인 경우, 인트라 예측 정보는 인트라 디코더(872)에게 제공된다. 잔차 정보는 역양자화될 수 있고 잔차 디코더(873)에게 제공된다.
인터 디코더(880)는 인터 예측 정보를 수신하고, 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과를 생성하도록 구성될 수 있다.
인트라 디코더(872)는 인트라 예측 정보를 수신하고, 인트라 예측 정보에 기초하여 예측 결과를 생성하도록 구성될 수 있다.
잔차 디코더(873)는 역양자화된 변환 계수를 추출하기 위해 역양자화를 수행하고, 잔차를 주파수 도메인에서 공간 도메인으로 변환하기 위해 역양자화된 변환 계수를 처리하도록 구성될 수 있다. 잔차 디코더(873)는 또한 엔트로피 디코더(871)에 의해 제공될 수 있는 (양자화기 파라미터(Quantizer Parameter, QP)를 포함하기 위해) 특정 제어 정보를 사용할 수 있다(이것은 단지 낮은 데이터 볼륨 제어 정보일 수 있으므로 데이터 경로가 도시되지 않음).
재구성 모듈(874)은 재구성된 비디오의 일부로서 재구성된 픽처의 일부를 형성하는 재구성된 블록을 형성하기 위해 공간 도메인에서 찬차 디코더(873)에 의해 출력된 잔차와 예측 결과(경우에 따라 인터 또는 인트라 예측 모듈에 의해 출력됨)를 결합하도록 구성될 수 있다. 디블록킹(deblocking) 작동과 같은 다른 적절한 작동이 또한 시각적 품질을 향상시키기 위해 수행될 수 있다.
비디오 인코더(403, 603, 703) 및 비디오 디코더(410, 510, 810)는 임의의 적절한 기술을 사용하여 구현될 수 있음에 유의한다. 일부 예시적인 실시예에서, 비디오 인코더(403, 603, 703) 및 비디오 디코더(410, 510, 810)는 하나 이상의 집적 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 비디오 인코더(403, 603, 603) 및 비디오 디코더(410, 510, 810)는 소프트웨어 명령을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.
코딩 및 디코딩을 위한 블록 분할로 돌아가면, 일반 분할은 기본 블록에서 시작할 수 있고 미리 정의된 규칙 세트, 특정 패턴, 분할 트리 또는 임의의 분할 구조 또는 방식을 따를 수 있다. 분할은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 임의의 예시적인 분할 절차 또는 아래에서 설명되는 다른 절차, 또는 이들의 조합에 따라 기본 블록을 나누거나 또는 분할한 후에, 분할 또는 코딩 블록의 최종 세트가 획득될 수 있다. 이러한 분할 각각은 분할 계층의 다양한 분할 레벨 중 하나에 있을 수 있으며, 다양한 형상일 수 있다. 각 분할은 코딩 블록(coding block, CB)으로서 지칭될 수 있다. 아래에서 추가로 설명되는 다양한 예시적인 분할 구현에 대해, 각각의 결과적인 CB는 허용된 크기 및 분할 레벨 중 어느 하나가 될 수 있다. 이러한 분할은 일부 기본 코딩/디코딩 결정이 이루어질 수 있고 코딩/디코딩 파라미터가 최적화디고, 결정되며, 그리고 인코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링될 수 있는 유닛을 형성할 수 있기 때문에 코딩 블록으로 지칭된다. 최종 분할에서 가장 높은 레벨 또는 가장 깊은 레벨은 트리의 코딩 블록 분할의 깊이를 나타낸다. 코딩 블록은 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록일 수 있다. 각 색상의 CB 트리 구조는 코딩 블록 트리(coding block tree, CBT)로서 지칭될 수 있다.
모든 색상 채널의 코딩 블록은 집합척으로 코딩 유닛(coding unit, CU)으로 지칭될 수 있다. 모든 색상 채널에 대한 계층 구조는 집합적으로 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)으로 지칭될 수 있다. CTU의 다양한 색상 채널에 대한 분할 패턴 또는 구조는 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.
일부 구현에서, 루마 및 크로마 채널에 사용되는 분할 트리 방식 또는 구조는 동일할 필요가 없다. 즉, 루마 및 크로마 채널은 별도의 코딩 트리 구조 또는 패턴을 가질 수 있다. 또한, 루마 채널과 크로마 채널이 동일하거나 또는 상이한 코딩 분할 트리 구조 및 사용될 실제 코딩 분할 트리 구조를 사용하는지 여부는 코딩되는 슬라이스가 P, B 또는 I 슬라이스인지 여부에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스의 경우, 크로마 채널과 루마 채널은 별도의 코딩 분할 트리 구조 또는 코딩 분할 트리 구조 모드를 가질 수 있는 반면에, P 또는 B 슬라이스의 경우, 루마 및 크로마 채널은 동일한 코딩 분할 트리 방식을 공유할 수 있다. 별도의 코딩 분할 트리 구조 또는 모드가 적용되는 경우, 루마 채널은 하나의 코딩 분할 트리 구조에 의해 CB로 분할될 수 있고, 크로마 채널은 다른 코딩 분할 트리 구조에 의해 크로마 CB로 분할될 수 있다.
일부 예시적인 구현에서, 미리 결정된 분할 패턴이 기본 블록에 적용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 예시적인 4방향 분할 트리는 제1 미리 정의된 레벨(예를 들어, 기본 블록 크기와 같은, 64x64 블록 레벨 또는 기타 크기)에서 시작할 수 있고 기본 블록은 미리 정의된 최하위 레벨(예를 들어, 4x4 레벨)까지 계층적으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 기본 블록은 902, 904, 906 및 908에 의해 지시된 4개의 미리 정의된 분할 옵션 또는 패턴의 대상이 될 수 있으며, R로 지정된 분할은 도 9에서 지시된 것과 동일한 분할 옵션이 최하위 레벨(예를 들어, 4x4 레벨)까지 낮은 스케일로 반복될 수 있다는 점에서 재귀적 분할에 대해 허용된다. 도 9의 일부 구현에서, 직사각형 분할(예를 들어, 1:2/2:1 직사각형 분할)이 허용될 수 있지만 재귀적으로는 허용되지 않을 수 있는 반면에, 정사각형 분할은 재귀적으로 허용된다. 재귀를 사용하는 도 9에 따른 분할은, 필요한 경우, 코딩 블록의 최종 세트를 생성한다. 루트 노드 또는 루트 블록으로부터의 분할 깊이를 지시하기 위해 코딩 트리 깊이가 추가로 정의될 수 있다. 예를 들어, 루트 노드 또는 루트 블록에 대한 코딩 트리 깊이, 예를 들어 64x64 블록은 0으로 설정될 수 있으며, 루트 블록이 도 9에 따라 한 번 더 분할된 후, 코딩 트리 깊이는 1씩 증가된다. 64x64 기본 블록에서 4x4의 최소 분할까지의 최대 또는 가장 깊은 레벨은 상기 방식에 대해 4(레벨 0부터 시작하여)가 될 것이다. 이러한 분할 방식은 하나 이상의 색상 채널에 적용될 수 있다. 각 색상 채널은 도 9의 방식에 따라 독립적으로 분할될 수 있다(예를 들어, 미리 정의된 패턴 중 분할 패턴 또는 옵션은 각각의 계층 레벨에서 각각의 색상 채널에 대해 독립적으로 결정될 수 있음). 다르게는, 둘 이상의 색상 채널은 도 9의 동일한 계층적 패턴 트리를 공유할 수 있다(예를 들어, 미리 정의된 패턴 중에서 동일한 분할 패턴 또는 옵션이 각각의 계층 레벨에서 2개 이상의 색상 채널에 대해 선택될 수 있음).
도 10은 분할 트리를 형성하기 위해 재귀적 분할을 허용하는 미리 정의된 분할 패턴의 다른 예를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 예시적인 10방향 분할 구조 또는 패턴이 미리 정의될 수 있다. 루트 블록은 미리 정의된 레벨(예를 들어, 128x128 레벨, 또는 64x64 레벨의 기본 블록으로부터)에서 시작할 수 있다. 도 10의 예시적인 분할 구조는 다양한 2:1/1:2 및 4:1/1:4 직사각형 분할을 포함한다. 도 10의 제2 행에서 1002, 1004, 1006 및 1008로 지시된 3개의 서브 분할을 갖는 분할 유형은 "T 유형" 분할로 지칭될 수 있다. "T 유형" 분할(1002, 1004, 1006, 1008)은 좌측 T 유형, 상단 T 유형, 우측 T 유형 및 하단 T 유형으로 지칭될 수 있다. 일부 예시적인 구현에서, 도 10의 직사각형 분할 중 어느 것도 추가로 세분화되도록 허용되지 않는다. 코딩 트리 깊이는 루트 노드 또는 루트 블록으로부터의 분할 깊이를 지시하기 위해 추가로 정의될 수 있다. 예를 들어, 루트 노드 또는 루트 블랙, 예를 들어 128x128 블록에 대한 코딩 트리 깊이는 0으로 설정될 수 있으며, 루트 블록이 도 10에 따라 한 번 더 분할된 후, 코딩 트리 깊이는 1씩 증가될 수 있다. 일부 구현에서, 1010의 전체 정사각형 분할만이 도 10의 패턴을 따르는 분할 트리의 다음 레벨로의 재귀적 분할을 허용할 수 있다. 즉, T 유형 패턴(1002, 1004, 1006, 1008)을 갖는 정사각형 분할에 대해 재귀적 분할이 허용되지 않을 수 있다. 재귀를 사용한 도 10에 따른 분할 절차는, 필요한 경우, 코딩 블록의 최종 세트를 생성한다. 이러한 방식은 하나 이상의 색상 채널에 적용될 수 있다. 일부 구현에서, 8x8 레벨 미만의 분할의 사용에 더 많은 유연성이 추가될 수 있다. 예를 들어, 경우에 따라 2×2 크로마 인터 예측이 사용될 수 있다.
코딩 블록 분할을 위한 일부 다른 예시적인 구현에서, 기본 블록 또는 중간 블록을 쿼드트리(quadtree) 분할로 분할하기 위해 쿼드트리 구조가 사용될 수 있다. 이러한 쿼드트리 분할은 임의의 정사각형 형상의 분할에 계층적으로 그리고 재귀적으로 적용될 수 있다. 기본 블록 또는 중간 블록 또는 분할이 추가 쿼드트리 분할인지 여부는 기본 블록 또는 중간 블록/분할의 다양한 로컬 특성에 적응될 수 있다. 픽처 경계에서의 쿼드트리 분할이 추가로 조정될 수 있다. 예를 들어, 크기가 픽처 경계에 맞을 때까지 블록이 쿼드트리 분할을 유지할 수 있도록 암시적 쿼드트리 분할이 픽처 경계에서 수행될 수 있다.
일부 다른 예시적인 구현에서, 베이스 블록으로부터의 계층적 이진 분할이 사용될 수 있다. 이러한 방식을 위해, 기본 블록 또는 중간 레벨 블록은 2개의 분할로 분할될 수 있다. 이진 분할은 수평 또는 수직일 수 있다. 예를 들어, 수평 이진 분할은 기본 블록 또는 중간 블록을 같은 우측 및 좌측 분할로 분리할 수 있다. 마찬가지로, 수직 이진 분할은 기본 블록 또는 중간 블록을 같은 상부 및 하부 분할로 분리할 수 있다. 이러한 이진 분할은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 기본 블록 또는 중간 블록 각각에서 이진 분할 방식이 계속되어야 하는지, 그리고 이 방식이 더 계속된다면 수평 또는 수직 이진 분할이 사용되어야 하는지 여부에 대한 결정이 내려질 수 있다. 일부 구현에서, 추가 분할은 미리 정의된 최하위 분할 크기(하나의 치수 또는 두 개의 치수 모두에서)에서 중지될 수 있다. 다르게는 추가 분할은 기본 블록의 미리 정의된 분할 레벨 또는 깊이가 도달되면 중지될 수 있다. 일부 구현에서, 분할의 종횡비가 제한될 수 있다. 예를 들어, 분할의 종횡비는 1:4보다 작을 수 없다(4:1보다 클 수 없다). 이와 같이, 수직 대 수평 종횡비가 4:1인 수직 스트립 분할은 각각 수직 대 수평 종횡비가 2:1인 상부 및 하부 분할로 수직으로 추가 이진 분할될 수 있다.
또 다른 일부 예에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 기본 블록 또는 임의의 중간 블록을 분할하기 위해 삼진 분할 방식이 사용될 수 있다. 삼진 패턴은 도 13의 1302에 도시된 바와 같이 수직으로, 또는 도 13의 1304에 도시된 바와 같이 수평으로 구현될 수 있다. 도 13에서의 예시적인 분할 비율은 수직으로 또는 수평으로 1:2:1로 표시되지만, 다른 비율이 미리 정의될 수 있다. 일부 구현에서, 2개 이상의 상이한 비율이 미리 정의될 수 있다. 이러한 삼진 분할 방식은 쿼드트리 및 이진 트리가 항상 블록 중심을 따라 분할되는 반면에 이러한 삼중(triple) 트리 분할이 블록 중심에 위치한 객체를 하나의 연속적인 분할로 캡처할 수 있다는 점에서 이러한 삼진 분할 방식이 쿼드트리 또는 이진 분할 구조를 보완하는 데 사용될 수 있으므로, 객체를 별도의 분할로 분리할 수 있다. 일부 구현에서, 예시적인 삼중 트리의 분할의 폭과 높이는 추가 변환을 피하기 위해 항상 2의 거듭제곱이다.
상기 분할 방식은 상이한 분할 레벨에서 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 일 예로서, 전술한 쿼드트리 및 이진 분할 방식이 결합되어 기본 블록을 쿼드트리 이진 트리(quadtree-binary-tree, QTBT) 구조로 분할할 수 있다. 그러한 방식에서, 기본 블록 또는 중간 블록/분할은 지정된 경우 미리 정의된 조건 세트에 따라 쿼드트리 분할 또는 이진 분할일 수 있다. 특정 예가 도 14에 도시되어 있다. 도 14의 예에서, 기본 블록은 1402, 1404, 1406 및 1408에 의해 도시된 바와 같이 4개의 분할로 분리된 제1 쿼드트리이다. 그 후, 각각의 결과적인 분할은 4개의 추가 분할(예: 1408)로 분할되거나, 또는 다음의 레벨로 2개의 추가 분할(예를 들어 1402 또는 1406과 같이 수평 또는 수직으로 둘 다 대칭임)로 이진 분리되거나, 또는 분리되지 않은(1404와 같음) 쿼드트리이다. 이진 또는 쿼드트리 분할은 1410의 전체 예시적인 분할 패턴 및 1420의 대응하는 트리 구조/표현에 의해 도시된 바와 같이 사각형 형상의 분할에 대해 재귀적으로 허용될 수 있으며, 여기서 실선은 쿼드트리 분할을 나타내고, 점선은 이진 분할을 나타낸다. 플래그는 이진 분할이 수평인지 수직인지 여부를 지시하기 위해 각각의 이진 분할 노드(논 리프(non-leaf) 이진 분할)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 1420에 도시된 바와 같이, 1410의 분할 구조에 따라, 플래그 "0"은 수평 이진 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "1"은 수직 이진 분할을 나타낼 수 있다. 쿼드트리 분할 파티션(partition)의 경우, 쿼드트리 분할은 항상 블록 또는 파티션을 수평 및 수직으로 분할하여 같은 크기의 4개의 서브블록/파티션을 생성하기 때문에 분할 유형을 지시할 필요가 없다. 일부 구현에서, 플래그 "1"은 수평 이진 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "0"은 수직 이진 분할을 나타낼 수 있다.
QTBT의 일부 예시적인 구현에서, 쿼드트리 및 이진 분할 규칙 세트는 다음과 같은 미리 정의된 파라미터 및 그와 연관된 대응하는 기능으로 표현될 수 있다.
― CTU 크기: 쿼드트리의 루트 노드 크기(기본 블록 크기)
― MinQTSize: 최소 허용된 쿼드트리 리프 노드 크기
― MaxBTSize: 최대 허용된 이진 트리 루트 노드 크기
― MaxBTDepth: 최대 허용된 이진 트리 깊이
― MinBTSize: 최소 허용된 이진 트리 리프 노드 크기
QTBT 분할 구조의 일부 예시적인 구현에서, CTU 크기는 크로마 샘플의 2개의 대응하는 64×64 블록을 갖는 128×128 루마 샘플로 설정될 수 있으며(예시적인 크로마 서브샘플링이 고려되어 사용되는 경우), MinQTSize는 16×16으로 설정될 수 있고, MaxBTSize는 64×64로 설정될 수 있으며, MinBTSize(폭과 높이 모두)는 4×4로 설정될 수 있고, MaxBTDepth는 4로 설정될 수 있다. 쿼드트리 분할은 먼저 쿼드트리 리프 노드를 생성하기 위해 CTU에 적용될 수 있다. 쿼드트리 리프 노드는 최소 허용된 크기인 16×16(즉, MinQTSize)에서 128×128(즉, CTU 크기)까지의 크기를 가질 수 있다. 노드가 128×128이면, 크기가 MaxBTSize(즉, 64×64)를 초과하므로 이진 트리에 의해 먼저 분할되지 않을 것이다. 그렇지 않으면, MaxBTSize를 초과하지 않는 노드가 이진 트리에 의해 분할될 수 있다. 도 14의 예에서, 기본 블록은 128×128이다. 기본 블록은 미리 정의된 규칙 세트에 따라 분할된 쿼드트리만일 수 있다. 기본 블록은 0의 분할 깊이를 갖는다. 결과적인 4개의 분할 각각은 64x64이며, MaxBTSize를 초과하지 않고, 레벨 1에서 추가 쿼드트리 또는 이진 트리 분할이 될 수 있다. 프로세스가 계속된다. 이진 트리 깊이가 MaxBTDepth(즉, 4)에 도달하는 경우, 추가 분할이 고려될 수 없다. 이진 트리 노드의 폭이 MinBTSize(즉, 4)아 같은 경우, 추가 수평 분할이 고려될 수 없다. 마찬가지로, 이진 트리 노드의 높이가 MinBTSize와 같은 경우, 추가 수직 분할이 고려되지 않는다.
일부 예시적인 구현에서, 위의 QTBT 방식은 루마 및 크로마가 동일한 QTBT 구조 또는 별도의 QTBT 구조를 갖도록 유연성을 지원하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스의 경우, 하나의 CTU의 루마 및 크로마 CTB는 동일한 QTBT 구조를 공유할 수 있다. 그러나, I 슬라이스의 경우, 루마 CTB는 QTBT 구조에 의해 CB로 분할될 수 있고, 크로마 CTB는 다른 QTBT 구조에 의해 크로마 CB로 분할될 수 있다. 이는 CU가 I 슬라이스에서 상이한 색상 채널을 참조하는 데 사용될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, I 슬라이스는 루마 성분의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 성분의 코딩 블록으로 구성될 수 있고, P 또는 B 슬라이스의 CU는 세 가지 색상 성분 모두의 코딩 블록으로 구성될 수 있다.
일부 다른 구현에서, QTBT 방식은 전술한 3진 방식으로 보완될 수 있다. 그러한 구현은 다중 유형 트리(multi-type-tree, MTT) 구조로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 노드의 이진 분할 외에도, 도 13의 삼진 분할 패턴 중 하나가 선택될 수 있다. 일부 구현에서, 정사각형 노드만이 삼진 분할의 대상이 될 수 있다. 삼진 분할이 수평 또는 수직인지의 여부를 지시하는 데 추가 플래그를 사용될 수 있다.
QTBT 구현과 같은 2레벨 또는 다중 레벨의 트리의 설계 및 삼진 분할로 보완된 QTBT 구현은 주로 복잡도 감소에 의해 동기가 부여될 수 있다. 이론적으로, 트리 순회 복잡도는 TD이며, 여기서 T는 분할 유형의 개수를 나타내고, D는 트리의 깊이이다. 깊이(D)를 줄이면서 여러 유형(T)을 사용하여 절충될 수 있다.
일부 구현에서, CB는 추가로 분할될 수 있다. 예를 들어, CB는 코딩 및 디코딩 프로세스 동안 프레임 내 또는 프레임 간 예측을 위해 다중 예측 블록(prediction block, PB)으로 추가로 분할될 수 있다. 다시 말해서, CB는 개별적인 예측 결정/구성이 행해질 수 있는 상이한 서브 분할로 추가로 분리될 수 있다. 병렬로, CB는 비디오 데이터의 변환 또는 역변환이 수행되는 레벨을 기술하기 위해 복수의 변환 블록(transform block, TB)으로 추가로 분할될 수 있다. CB를 PB와 TB로 분할하는 방식은 동일하거나 동일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 각 분할 방식은 예를 들어 비디오 데이터의 다양한 특성에 기초한 고유한 절차를 사용하여 수행될 수 있다. PB 및 TB 분할 방식은 일부 예시적인 구현에서 독립적일 수 있다. PB 및 TB 분할 방식 및 경계는 일부 다른 예시적인 구현에서 상관될 수 있다. 일부 구현에서, 예를 들어, TB는 PB 분할 후에 분할될 수 있고, 특히 각각의 PB는 코딩 블록의 분할 후에 결정된 후에, 하나 이상의 TB로 추가로 분할될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현에서, PB는 1, 2, 4, 또는 다른 개수의 TB로 분할될 수 있다.
일부 구현에서, 기본 블록을 코딩 블록으로 그리고 추가로 예측 블록 및/또는 변환 블록으로 분할하기 위해, 루마 채널 및 크로마 채널은 상이하게 처리될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현에서, 예측 블록 및/또는 변환 블록으로의 코딩 블록의 분할은 루마 채널에 대해 허용될 수 있는 반면, 코딩 블록의 예측 블록 및/또는 변환 블록으로의 이러한 분할은 크로마 채널(들)에 대해 허용되지 않을 수 있다. 따라서, 그러한 구현에서, 루마 블록의 변환 및/또는 예측은 코딩 블록 레벨에서만 수행될 수 있다. 다른 예를 들면, 루마 채널 및 크로마 채널(들)에 대한 최소 변환 블록 크기는 상이할 수 있다. 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록은 크로마 채널보다 더 작은 변환 및/또는 예측 블록으로 분할되도록 허용될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 코딩 블록을 변환 블록 및/또는 예측 블록으로 분할하는 최대 깊이는 루마 채널과 크로마 채널 사이에서 상이할 수 있다. 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록은 크로마 채널(들)보다 더 깊은 변환 및/또는 예측 블록으로 분할되도록 허용될 수 있다. 특정 예를 들면, 루마 코딩 블록은 최대 2레벨까지 내려가는 재귀적인 분할에 의해 표현될 수 있는 다중 크기의 변환 블록으로 분할될 수 있으며, 정사각형, 2:1/1:2 및 4:1/1:4와 같은 변환 블록 형상 및 4x4에서 64x64까지의 변환 블록 크기가 허용될 수 있다. 그러나, 크로마 블록의 경우, 루마 블록에 대해 지정된 가능한 가장 큰 변환 블록만이 허용될 수 있다.
코딩 블록을 PB로 분할하기 위한 일부 예시적인 구현에서, PB 분할의 깊이, 형상, 및/또는 다른 특성은 PB가 인트라 코딩되는지 또는 인터 코딩되는지 여부에 의존할 수 있다.
코딩 블록(또는 예측 블록)을 변환 블록으로 분할하는 것은 쿼드트리 분할 및 미리 정의된 패턴 분할을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 예시적인 방식으로, 재귀적으로 또는 비재귀적으로, 구현될 수 있으며, 코딩 블록 또는 예측 블록의 경계에서 변환 블록에 대한 추가적인 고려 사항을 갖는다. 일반적으로, 결과적인 변환 블록은 상이한 분할 레벨에 있을 수 있고, 동일한 크기가 아닐 수 있으며, 형상이 정사각형일 필요가 없을 수 있다(예를 들어, 그들은 일부 허용된 크기 및 종횡비를 갖는 직사각형일 수 있음). 추가 예는 도 15, 16 및 17과 관련하여 아래에서 더 자세히 설명된다.
그러나, 일부 다른 구현에서, 위의 분할 방식 중 임의의 것을 통해 획득된 CB는 예측 및/또는 변환을 위한 기본적인 또는 최소 코딩 블록으로 사용될 수 있다. 다시 말해서, 인터 예측/인트라 예측 목적 및/또는 변환 목적을 위해 더 이상의 분할이 수행되지 않는다. 예를 들어, 위의 QTBT 방식으로부터 획득되는 CB는 예측을 수행하는 유닛으로서 직접 사용될 수 있다. 특히, 이러한 QTBT 구조는 다중 분할 유형의 개념을 제거한다. 즉, CU, PU 및 TU의 분리를 제거하고, 전술한 바와 같이 CU/CB 분할 형상에 대해 더 많은 유연성을 지원한다. 이러한 QTBT 블록 구조에서, CU/CB는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이러한 QTBT의 리프 노드는 임의의 추가 분할 없이 예측 및 변환 처리를 위한 유닛으로 사용된다. 이것은 CU, PU 및 TU가 그러한 예시적인 QTBT 코딩 블록 구조에서 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다.
상기의 다양한 CB 분할 방식 및 CB를 PB 및/또는 TB로 추가 분할(PB/TB 분할을 포함하지 않음)하는 것은 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 다음의 특정 구현은 비제한적 예로서 제공된다.
코딩 블록 및 변환 블록 분할의 특정 예시적인 구현이 아래에서 설명된다. 이러한 예시적인 구현에서, 기본 블록은 재귀적인 쿼드트리 분할 또는 전술한 미리 정의된 분할 패턴(도 9 및 도 10에서의 것과 같음)을 사용하여 코딩 블록으로 분할될 수 있다. 각각의 레벨에서, 특정 분할의 추가 쿼드트리 분할이 계속되어야 하는지 여부는 로컬 비디오 데이터 특성에 의해 결정될 수 있다. 결과적인 CB는 다양한 크기의 다양한 쿼드트리 분할 레벨에 있을 수 있다. 픽처 간(시간) 또는 픽처 내(공간) 예측을 사용하여 픽처 영역을 코딩할지 여부에 대한 결정은 CB 레벨(또는 모든 3색 채널에 대한 CU 레벨)에서 이루어질 수 있다. 각각의 CB는 미리 정의된 PB 분할 유형에 따라 1개, 2개, 4개 또는 다른 개수의 PB로 추가로 분할될 수 있다. 하나의 PB 내에서, 동일한 예측 프로세스가 적용될 수 있으며, 관련 정보는 PB 단위로 디코더로 전송될 수 있다. PB 분할 유형에 기초한 예측 프로세스를 적용하여 잔차 블록을 획득한 후, CB는 CB에 대한 코딩 트리와 유사한 다른 쿼드트리 구조에 따라 TB로 분할할 수 있다. 이러한 특정 구현에서, CB 또는 TB는 정사각형 형상으로 제한될 수 있지만 이것으로만 제한되지는 않는다. 추가로 이러한 특정 예에서, PB는 인터 예측을 위한 정사각형 또는 직사각형 형상일 수 있고 단지 인트라 예측을 위한 정사각형일 수도 있다. 코딩 블록은 예를 들어 4개의 정사각형 형상의 TB로 분할될 수 있다. 각각의 TB는 잔차 쿼드트리(Residual Quadtree, RQT)로 지칭되는 더 작은 TB로 재귀적으로(쿼드트리 분할을 사용하여) 추가로 분할될 수 있다.
기본 블록을 CB, PB 및/또는 TB로 분할하기 위한 다른 특정 예시적인 구현이 추가로 아래에서 설명된다. 예를 들어, 도 9 또는 도 10에 도시된 것과 같은 다중 분할 유닛 유형을 사용하는 것보다, 이진 및 삼진 분할 세그먼테이션 구조(예를 들어, QTBT 또는 전술한 바와 같은 삼진 분할을 사용한 QTBT)를 사용하는 중첩된 다중 유형 트리를 갖는 쿼드트리가 사용될 수 있다. CB, PB 및 TB의 분할(즉, CB를 PB 및/또는 TB로 분할, 및 PB를 TB로 분할)은 최대 변환 길이에 비해 크기가 너무 큰 크기를 갖는 CB에 필요한 경우를 제외하고 포기될 수 있으며, 여기서 이러한 CB는 추가 분할이 필요할 수 있다. 이러한 예시적인 분할 방식은, 예측 및 변환이 둘 다 추가 분할 없이 CB 레벨에 대해 수행될 수 있도록, CB 분할 형상에 대해 더 많은 유연성을 지원하도록 설계될 수 있다. 이러한 코딩 트리 구조에서, CB는 정사각형 또는 직사각형 형상 중 하나를 가질 수 있다. 구체적으로, 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB)은 먼저 쿼드트리 구조에 의해 분할될 수 있다. 그런 다음, 쿼드트리 리프(leaf) 노드는 중첩된 다중 유형 트리 구조로 추가로 분할될 수 있다. 이진 또는 삼진 분할을 사용한 중첩된 다중 유형 트리 구조의 예는 도 11에 도시되어 있다. 구체적으로, 도 11의 예시적인 다중 유형 트리 구조는 수직 이진 분할(SPLIT_BT_VER)(1102), 수평 이진 분할(SPLIT_BT_HOR)(1104), 수직 삼진 분할(SPLIT_TT_VER)(1106) 및 수평 삼진 분할(SPLIT_TT_HOR)(1108)로 지칭되는 4가지 분할 유형을 포함한다. 그런 다음, CB는 다중 유형 트리의 잎(leave)에 대응한다. 이러한 예시적인 구현에서, CB가 최대 변환 길이에 비해 너무 크지 않는 한, 이러한 분할은 추가 분할 없이 예측 및 변환 처리 모두에 사용된다. 이는 대부분의 경우, CB, PB 및 TB가 중첩된 다중 유형 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리에서 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다. 지원되는 최대 변환 길이가 CB의 색상 성분의 폭 또는 높이보다 작은 경우에 예외가 발생한다. 일부 구현에서, 이진 또는 삼진 분할에 더하여, 도 11의 중첩된 패턴은 쿼드트리 분할을 더 포함할 수 있다.
하나의 기본 블록에 대해 (쿼드트리, 이진 및 삼진 분할 옵션을 포함하는) 블록 분할의 중첩된 다중 유형 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리에 대한 하나의 특정 예가 도 12에 도시되어 있다. 보다 상세하게, 도 12는 기본 블록(1200)이 4개의 정사각형 분할(1202, 1204, 1206, 1208)로 분할된 쿼드트리임을 보여준다. 추가 분할을 위한 도 11의 다중 유형 트리 구조 및 쿼드트리를 추가로 사용하기 위한 결정은 쿼드트리 분할 파티션 각각에 대해 행해진다. 도 12의 예에서, 분할(1204)은 더 이상 분할되지 않는다. 분할(1202, 1208)은 각각 다른 쿼드트리 분할을 채택한다. 분할(1202)의 경우, 제2 레벨 쿼드트리 분할 좌측 상단, 우측 상단, 좌측 하단 및 우측 하단 분할은 각각 쿼드트리의 제3 레벨 분할, 도 11의 수평 이진 분할(1104), 비분할, 도 11의 수평 삼진 분할(1108)을 채택한다. 분할(1208)은 또 다른 쿼드트리 분할을 채택하고, 제2 레벨 쿼드트리 분할, 좌측 상단, 우측 상단, 좌측 하단 및 우측 하단 분할은 각각 도 11의 수직 삼진 분할(1106)의 제3 레벨 분할, 비 분할, 비 분할 및 도 11의 수평 이진 분할(1104)을 채택한다. 1208의 제3 레벨 좌측 상단 분할의 2개의 서브 분할은 각각 도 11의 수평 이진 분할(1104) 및 수평 삼진 분할(1108)에 따라 추가로 분할된다. 분할(1206)은 도 11의 수직 이진 분할(1102)을 따르는 제2 레벨 분할 패턴을 도 11의 수평 삼진 분할(1108) 및 수직 이진 분할(1102)에 따른 제3 레벨로 추가로 분할되는 2개의 분할로 채택한다. 제4 레벨 분할은 도 11의 수평 이진 분할(1104)에 따라 그 중 하나에 추가로 적용된다.
위의 특정 예에 대해, 최대 루마 변환 크기는 64x64일 수 있고 최대 지원 크로마 변환 크기는 예를 들어 32x32에서 루마와 다를 수 있다. 도 12의 위의 예시적인 CB가 일반적으로 더 작은 PB 및/또는 TB로 더 이상 분할되지 않더라도, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록의 폭 또는 높이가 최대 변환 폭 또는 높이보다 더 큰 경우, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록은 해당 방향에서의 변환 크기 제한을 충족하기 위해 수평 및/또는 수직 방향으로 자동 분할될 수 있다.
기본 블록을 위의 CB로 분할하기 위한 특정 예에서, 상기한 바와 같이, 코딩 트리 방식은 루마 및 크로마가 별도의 블록 트리 구조를 가질 수 있는 능력을 지원할 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스의 경우, 하나의 CTU의 루마 및 크로마 CTB는 동일한 코딩 트리 구조를 공유할 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스의 경우, 루마 및 크로마는 별도의 코딩 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 별도의 블록 트리 구조가 적용되는 경우, 루마 CTB는 하나의 코딩 트리 구조에 의해 루마 CB로 분할될 수 있고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조에 의해 크로마 CB로 분할될 수 있다. 이것은 I 슬라이스의 CU가 루마 성분의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 성분의 코딩 블록으로 구성될 수 있고, P 또는 B 슬라이스의 CU가 비디오가 단색이 아닌 한 항상 세 가지 색상 성분의 코딩 블록으로 구성된다.
코딩 블록이 다수의 변환 블록으로 추가로 분할되는 경우, 그 안의 변환 블록은 다양한 순서 또는 스캐닝 방식을 따르는 비트스트림에서의 순서일 수 있다. 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록으로 분할하기 위한 예시적인 구현, 및 변환 블록의 코딩 순서가 아래에서 더 상세하게 설명된다. 일부 예시적인 구현에서, 상기한 바와 같이, 변환 분할은 예를 들어, 4×4 내지 64×64의 범위를 갖는 변환 블록을 사용하여 다중 형상, 예를 들어 1:1(정사각형), 1:2/2:1, 및 1:4/4:1의 변환 블록을 지원할 수 있다. 일부 구현에서, 코딩 블록이 64×64보다 작거나 같으면, 변환 블록 분할은 크로마 블록의 경우 변환 블록 크기가 코딩 블록 크기와 동일하도록 루마 성분에만 적용될 수 있다. 그렇지 않고, 코딩 블록 폭 또는 높이가 64보다 크면, 루마 및 크로마 코딩 블록 모두는 각각 암시적으로 min(W, 64) x min(H, 64) 및 min(W, 32) x min(H, 32) 변환 블록의 배수로 분할될 수 있다.
변환 블록 분할의 일부 예시적인 구현에서, 인트라 및 인터 코딩된 블록 모두에 대해, 코딩 블록은 미리 정의된 개수의 레벨(예를 들어, 2 레벨)까지의 분할 깊이를 갖는 다중 변환 블록으로 추가로 분할될 수 있다. 변환 블록 분할 깊이 및 크기는 관련될 수 있다. 일부 예시적인 구현의 경우, 현재 깊이의 변환 크기에서 다음 깊이의 변환 크기로의 매핑은 다음의 [표 1]에 나타나 있다.
[표 1]은 변환 분할 크기 설정 표이다.
[표 1]의 예시적인 매핑에 기초하여, 1:1 정사각형 블록에 대해, 다음 레벨 변환 분할은 4개의 1:1 정사각형 서브 변환 블록을 생성할 수 있다. 변환 분할은 예를 들어 4x4에서 중단될 수 있다. 이와 같이, 4x4의 현재 깊이에 대한 변환 크기는 다음 깊이에 대한 4x4의 동일한 크기에 대응한다. [표 1]의 예에서, 1:2/2:1 비정사각형 블록의 경우, 다음 레벨 변환 분할은 2개의 1:1 정사각 서브 변환 블록을 생성할 수 있는 반면에, 1:4/4:1 비정사각형 블록의 경우, 다음 레벨 변환 분할은 2개의 1:2/2:1 서브 변환 블록을 생성할 수 있다.
일부 예시적인 구현에서, 인트라 코딩된 블록의 루마 성분에 대해, 추가 제한이 변환 블록 분할에 대해 적용될 수 있다. 예를 들어, 변환 분할의 각각의 레벨에 대해, 모든 서브 변환 블록은 동일한 크기를 갖도록 제한될 수 있다. 예를 들어, 32x16 코딩 블록의 경우, 레벨 1 변환 분할은 2개의 16x16 서브 변환 블록을 생성하고, 레벨 2 변환 분할은 8개의 8x8 서브 변환 블록을 생성한다. 다시 말해서, 제2 레벨 분할은 변환 유닛을 동일한 크기로 유지하기 위해 모든 제1 레벨 서브 블록에 적용되어야 한다. [표 1]에 따른 인트라 코딩된 정사각형 블록에 대한 변환 블록 분할의 예는 화살표로 도시된 코딩 순서와 함께 도 15에 도시되어 있다. 구체적으로, 1502는 정사각형 코딩 블록을 나타낸다. [표 1]에 따른 4개의 동일한 크기의 변환 블록으로의 제1 레벨 분할은 화살표로 지시된 코딩 순서와 함께 1504에 도시된다. [표 1]에 따른 16개의 동일한 크기의 변환 블록으로의 모든 제1 레벨 동일 크기의 블록의 제2 레벨 분할이 화살표로 지시된 코딩 순서와 함께 1506에 도시된다.
일부 예시적인 구현에서, 인터 코딩된 블록의 루마 성분에 대해, 인트라 코딩에 대한 상기 제한이 적용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 변환 분할의 제1 레벨 이후, 서브 변환 블록 중 어느 하나는 하나 이상의 레벨과 독립적으로 추가로 분할될 수 있다. 따라서, 결과적인 변환 블록은 동일한 크기일 수도 있고 아닐 수도 있다. 코딩 순서에 따른 인터 코딩된 블록의 변환 블록으로의 예시적인 분할은 도 16에 도시되어 있다. 도 16의 예에서, 인터 코딩된 블록(1602)은 [표 1]에 따라 2개의 레벨에서 변환 블록으로 분할된다. 제1 레벨에서, 인터 코딩된 블록은 동일한 크기의 4개의 변환 블록으로 분할된다. 그런 다음, 4개의 변환 블록 중 하나만(모두가 아님)이 4개의 서브 변환 블록으로 추가로 분할되어 1604로 표시된 것처럼 2개의 상이한 크기를 갖는 총 7개의 변환 블록이 생성된다. 이러한 7개의 변환 블록의 예시적인 코딩 순서는 도 16의 1604에서 화살표로 도시된다.
일부 예시적인 구현에서, 크로마 성분(들)의 경우, 변환 블록에 대한 일부 추가 제한이 적용될 수 있다. 예를 들어, 크로마 성분(들)에 대해 변환 블록 크기는 코딩 블록 크기만큼 클 수 있지만, 미리 정의된 크기, 예를 들어 8x8보다 작지 않다.
일부 다른 예시적인 구현에서, 폭(W) 또는 높이(H)가 64보다 큰 코딩 블록에 대해, 루마 및 크로마 코딩 블록 모두는 각각 암시적으로 min(W, 64)×min(H, 64) 및 min(W, 32)×min(H, 32) 변환 유닛의 배수로 분할될 수 있다. 여기서, 본 개시에서, "min(a, b)"는 a와 b 사이에서 더 작은 값을 반환할 수 있다.
도 17은 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록으로 분할하기 위한 다른 대안의 예시적인 방식을 추가로 도시한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 재귀적 변환 분할을 사용하는 대신에, 미리 정의된 분할 유형의 세트가 코딩 블록의 변환 유형에 따라 코딩 블록에 적용될 수 있다. 도 17에 도시된 특정 예에서, 6개의 예시적인 분할 유형 중 하나는 코딩 블록을 다양한 개수의 변환 블록으로 분할하는 데 적용될 수 있다. 변환 블록 분할을 생성하는 이러한 방식은 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 17의 분할 방식은 임의의 주어진 변환 유형에 대해 최대 6개의 예시적인 분할 유형을 제공한다(변환 유형은 예를 들어 ADST 및 기타와 같은 1차 변환의 유형을 지칭함). 이러한 방식에서, 모든 코딩 블록 또는 예측 블록은 예를 들어, 비율 왜곡 비용(rate-distortion cost)에 기초하여 변환 분할 유형이 할당될 수 있다. 예에서, 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당된 변환 분할 유형은 코딩 블록 또는 예측 블록의 변환 유형에 기초하여 결정될 수 있다. 특정 변환 분할 유형은 도 17에 도시된 4가지 변환 분할 유형에 의해 나타낸 바와 같이, 변환 블록 분할 크기 및 패턴에 대응할 수 있다. 다양한 변환 유형과 다양한 변환 분할 유형 사이의 대응 관계는 미리 정의될 수 있다. 비율 왜곡 비용에 기초하여 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당될 수 있는 변환 분할 유형을 지시하는 대문자로 표시된 레이블과 함께 예가 아래에서 표시된다.
ㆍ PARTITION_NONE: 블록 크기와 동일한 변환 크기를 할당한다.
ㆍ PARTITION_SPLIT: 블록 크기의 폭의 1/2 및 블록 크기의 높이의 1/2인 변환 크기를 할당한다.
ㆍ PARTITION_HORZ: 블록 크기와 동일한 폭 및 블록 크기의 높이의 1/2인 변환 크기를 할당한다.
ㆍ PARTITION_VERT: 블록 크기의 폭의 1/2 및 블록 크기와 동일한 높이인 변환 크기를 할당한다.
ㆍ PARTITION_HORZ4: 블록 크기와 동일한 폭 및 블록 크기의 높이의 1/4인 변환 크기를 할당한다.
ㆍ PARTITION_VERT4: 블록 크기의 폭의 1/4 및 블록 크기와 동일한 높이로 변환 크기를 할당한다.
위의 예에서, 도 17에 도시된 바와 같은 변환 분할 유형은 모두 분할된 변환 블록에 대한 균일한 변환 크기를 포함한다. 이것은 제한이 아니라 단순한 예이다. 일부 다른 구현에서, 혼합된 변환 블록 크기는 특정 분할 유형(또는 패턴)의 분할된 변환 블록에 대해 사용될 수 있다.
상기 임의의 분할 방식으로부터 획득된 PB(또는 예측 블록으로 추가로 분할되지 않을 때 PB로도 지칭되는 CB)는 인트라 또는 인터 예측을 통해 코딩하기 위한 개별 블록이 될 수 있다. 현재 PB에 대한 인터 예측을 위해, 현재 블록과 예측 블록 사이의 잔차가 생성되고, 코딩되며, 코딩된 비트스트림에 포함될 수 있다.
인터 예측은 예를 들어 단일 참조 모드 또는 복합 참조 모드로 구현될 수 있다. 일부 구현에서, 현재 블록이 인터 코딩되고 스킵(skip)되지 않는지 여부를 지시하기 위해 현재 블록에 대해(또는 더 높은 레벨에서) 스킵 플래그가 먼저 비트스트림에 포함될 수 있다. 현재 블록이 인터 코딩된 경우, 현재 블록의 예측에 단일 참조 모드 또는 복합 참조 모드가 사용되는지 여부를 지시하기 위한 신호로서 또 다른 플래그가 비트스트림에 추가로 포함될 수 있다. 단일 참조 모드의 경우, 하나의 참조 블록이 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 데 사용될 수 있다. 복합 참조 모드의 경우, 2개 이상의 참조 블록이 예를 들어 가중 평균에 의해 예측 블록을 생성하는 데 사용될 수 있다. 복합 참조 모드는 1개 초과 참조 모드, 2개 참조 모드 또는 다중 참조 모드로 지칭될 수 있다. 참조 블록 또는 참조 블록들은 참조 프레임 인덱스 또는 인덱스들을 사용하여 식별될 수 있고 추가로 대응하는 모션 벡터 또는 위치에서, 예를 들어 수평 및 수직 픽셀에서 참조 블록(들)과 현재 블록 사이의 시프트(shift)(들)를 지시하는 모션 벡터를 사용하여 식별될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록에 대한 인터 예측 블록은 단일 참조 모드에서 예측 블록으로 참조 프레임 내 하나의 모션 벡터에 의해 식별되는 단일 참조 블록으로부터 생성될 수 있는 반면에, 복합 참조 모드의 경우, 예측 블록은 2개의 참조 프레임 인덱스 및 2개의 대응하는 모션 벡터에 의해 지시되는 2개의 참조 프레임 내 2개의 참조 블록의 가중 평균에 의해 생성될 수 있다. 모션 벡터(들)는 다양한 방식으로 코딩되고 비트스트림에 포함될 수 있다.
일부 구현에서, 인코딩 또는 디코딩 시스템은 디코딩된 픽처 버퍼(decoded picture buffer, DPB)를 유지할 수 있다. 일부 이미지/픽처는 (디코딩 시스템에서) 디스플레이되기를 기다리는 DPB에서 유지될 수 있고 DPB의 일부 이미지/픽처는 (디코딩 시스템 또는 인코딩 시스템에서) 인터 예측을 가능하게 하는 참조 프레임으로 사용될 수 있다. 일부 구현에서, DPB의 참조 프레임은 인코딩 또는 디코딩되는 현재 이미지에 대한 단기 참조 또는 장기 참조로 태그 지정될 수 있다. 예를 들어, 단기 참조 프레임은 디코딩 순서에서 현재 프레임에서 또는 현재 프레임에 가장 가까운 다음의 비디오 프레임의 미리 정의된 개수(예를 들어, 2개)의 블록에 대한 인터 예측에 사용되는 프레임을 포함할 수 있다. 장기 참조 프레임은 디코딩 순서에서 현재 프레임으로부터 떨어져 있는 미리 정의된 개수의 프레임보다 더 많은 프레임의 이미지 블록을 예측하는 데 사용될 수 있다. 단기 및 장기 참조 프레임에 대한 이러한 태그에 대한 정보는 참조 픽처 세트(Reference Picture Set, RPS)로서 지칭될 수 있고 인코딩된 비트스트림에서 각각의 프레임의 헤더에 추가될 수 있다. 인코딩된 비디오 스트림의 각 프레임은 픽처 순서 카운터(Picture Order Counter, POC)에 의해 식별될 수 있으며, 이는 예를 들어 I-프레임에서 시작하는 픽처 그룹과 관련되거나 절대적인 방식으로 재생 시퀀스에 따라 번호가 매겨진다.
일부 예시적인 구현에서, 인터 예측을 위한 단기 및 장기 참조 프레임의 식별을 포함하는 하나 이상의 참조 픽처 리스트는 RPS의 정보에 기초하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 단일 픽처 참조 리스트는 L0 참조(또는 참조 리스트 0)로 표시되는 단방향 인터 예측을 위해 형성될 수 있는 반면에, 2개의 픽처 참조 리스트는 2개의 예측 방향 각각에 대해 L0(또는 참조 리스트 0) 및 L1(또는 참조 리스트 1)으로 표시되는 양방향 인터 예측을 위해 형성될 수 있다. L0 및 L1 리스트에 포함된 참조 프레임은 다양한 미리 결정된 방식으로 순서가 정해질 수 있다. L0 및 L1 리스트의 길이는 비디오 비스스트림에서 시그널링될 수 있다. 단방향 인터 예측은 단일 참조 모드일 수도 있거나, 복합 예측 모드에서 가중 평균에 의한 예측 블록 생성을 위한 다중 참조가 예측될 블록의 같은 쪽에 있는 경우 복합 참조 모드일 수 있다. 양방향 인터 예측은 양방향 인터 예측이 적어도 2개의 참조 블록을 포함한다는 점에서만 복합 모드일 수 있다.
일부 구현에서, 인터 예측을 위한 병합 모드(merge mode, MM)가 구현될 수 있다. 일반적으로, 병합 모드의 경우, 단일 참조 예측의 모션 벡터 또는 현재 PB에 대한 복합 참조 예측의 모션 벡터 중 하나 이상은 독립적으로 계산되고 시그널링되기보다는 다른 모션 벡터(들)로부터 도출될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 시스템에서, 현재 PB에 대한 현재 모션 벡터(들)는 현재 모션 벡터(들)와 하나 이상의 다른 이미 인코딩된 모션 벡터(참조 모션 벡터로서 지칭됨) 사이의 차이(들)로 표현될 수 있다. 현재 모션 벡터(들) 전체가 아닌 모션 벡터(들)의 이러한 차이는 인코딩되어 비트 스트림에 포함될 수 있으며 참조 모션 벡터(들)에 연결될 수 있다. 이에 상응하여 디코딩 시스템에서, 현재 PB에 대응하는 모션 벡터(들)는 디코딩된 모션 벡터 차이(들) 및 이와 연결된 디코딩된 참조 모션 벡터(들)에 기초하여 도출될 수 있다. 일반적인 병합 모드(MM) 인터 예측의 구체적인 형태로서, 모션 벡터 차이(들)에 기초한 이러한 인터 예측은 모션 벡터 차이가 있는 병합 모드(Merge Mode with Motion Vector Difference, MMVD)로 지칭될 수 있다. 따라서, 일반적으로 MM 또는 특히 MMVD는 코딩 효율을 향상시키기 위해 상이한 PB와 연관된 모션 벡터 간의 상관 관계를 활용하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 이웃한 PB는 유사한 모션 벡터를 가질 수 있으므로, MVD가 작아서 효율적으로 코딩될 수 있다. 다른 예를 들면, 모션 벡터는 공간에서 유사하게 위치된(located/positioned) 블록에 대해 시간적으로 (프레임 간에) 상관될 수 있다.
일부 예시적인 구현에서, 현재 PB가 병합 모드에 있는지 여부를 지시하기 위해 인코딩 프로세스 동안 MM 플래그가 비트스트림에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 다르게는, MMVD 플래그는 인코딩 과정 동안 포함될 수 있고 현재 PB가 MMVD 모드에 있는지 여부를 지시하기기 위해 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. MM 및/또는 MMVD 플래그 또는 지시자는 PB 레벨, CB 레벨, CU 레벨, CTB 레벨, CTU 레벨, 슬라이스 레벨, 픽처 레벨 등에서 제공될 수 있다. 구체적인 예를 들면, 현재 CU에 대해서는 MM 플래그와 MMVD 플래그가 모두 포함될 수 있고, 현재 CU에 대해 MMVD 모드가 사용되는지 여부를 지정하기 위해 스킵 플래그와 MM 플래그 바로 뒤에 MMVD 플래그가 시그널링될 수 있다.
MMVD의 일부 예시적인 구현에서, 참조 모션 벡터(reference motion vector, RMV) 또는 모션 벡터 예측을 위한 MV 예측기 후보의 리스트가 예측되는 블록에 대해 형성될 수 있다. RMV 후보 리스트는 현재 모션 벡터를 예측하기 위해 모션 벡터가 현재 모션 벡터를 예측하는 데 사용될 수 있는 미리 결정된 개수(예를 들어 2)의 MV 예측기 후보 블록을 포함할 수 있다. RMV 후보 블록은 동일 프레임 내의 이웃 블록 및/또는 시간적 블록(예를 들어, 현재 프레임의 이전 프레임 또는 후속 프레임에서 동일하게 위치된 블록) 중에서 선택된 블록을 포함할 수 있다. 이러한 옵션은 현재 블록과 유사하거나 동일한 모션 벡터를 가질 가능성이 있는 현재 블록과 관련된 공간적 또는 시간적 위치에 있는 블록을 나타낸다. MV 예측기 후보 리스트의 크기는 미리 결정될 수 있다. 예를 들어, 리스트에는 둘 이상의 후보가 포함될 수 있다. RMV 후보 리스트에 포함되려면, 후보 블록이 현재 블록과 동일한 참조 프레임(또는 프레임들)을 갖는 것을 필요로 할 수 있으며, 존재해야 하고(예를 들어, 현재 블록이 프레임 에지 근처에 있는 경우, 경계 검사가 수행되어야 함), 인코딩 프로세스 동안 이미 인코딩되었거나 및/또는 디코딩 프로세스 동안 이미 디코딩되어 있어야 한다. 일부 구현에서, 병합 후보의 리스트는 먼저 이용 가능하고 위의 조건이 사용 가능하고 충족되는 경우 공간적으로 이웃하는 블록(특히 미리 정의된 순서로 스캔됨)으로 먼저 채워질 수 있고, 그런 다음 리스트에서 공간이 여전히 사용 가능한 경우 시간 블록이 채워질 수 있다. 예를 들어, 이웃 RMV 후보 블록은 현재 블록의 좌측 블록과 상단 블록에서 선택될 수 있다. RMV 예측기 후보 리스트가 동적 참조 리스트(Dynamic Reference List, DRL)로서 다양한 레벨(시퀀스, 픽처, 프레임, 슬라이스, 슈퍼블록 등)에서 동적으로 형성될 수 있다. DRL은 비트스트림에서 시그널링될 수 있다.
일부 구현에서, 현재 블록의 모션 벡터를 예측하기 위한 참조 모션 벡터로 사용되는 실제 MV 예측기 후보가 시그널링될 수 있다. RMV 후보 리스트가 2개의 후보를 포함하는 경우, 병합 후보 플래그로 지칭되는 1비트 플래그가 참조 병합 병합 후보의 선택을 지시하는 데 사용될 수 있다. 복합 모드에서 예측되는 현재 블록의 경우, MV 예측기를 사용하여 예측된 다수의 모션 벡터 각각은 병합 후보 리스트로부터의 참조 모션 벡터와 연관될 수 있다. 인코더는 RMV 후보 중 어느 것이 현재 코딩 블록을 더 밀접하게 예측하고 선택을 인덱스로서 DRL에게 시그널링하는지를 결정할 수 있다.
MMVD의 일부 예시적인 구현에서, RMV 후보가 선택되어 예측될 모션 벡터에 대한 기본 모션 벡터 예측기로서 사용된 후, 모션 벡터 차이(예측될 모션 벡터와 참조 후보 모션 벡터 사이의 차이를 나타내는 MVD 또는 델타 MV)는 인코딩 시스템에서 계산될 수 있다. 이러한 MVD는 MV 차이의 크기와 MV 차이의 방향을 나타내는 정보를 포함할 수 있으며, 이들 둘 다 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 모션 차이 크기와 모션 차이 방향은 다양한 방식으로 시그널링될 수 있다.
MMVD의 일부 예시적인 구현에서, 거리 인덱스는 모션 벡터 차이의 크기 정보를 지정하고 시작점(참조 모션 벡터)으로부터 미리 정의된 모션 벡터 차이를 나타내는 미리 정의된 오프셋 세트 중 하나를 지시하는 데 사용될 수 있다. 그런 다음, 시그널링된 인덱스에 따른 MV 오프셋이 시작(참조) 모션 벡터의 수평 컴포넌트 또는 수직 컴포넌트에 추가될 수 있다. 참조 모션 벡터의 수평 또는 수직 컴포넌트이 오프셋되어야 하는지 여부는 MVD의 방향 정보에 따라 결정될 수 있다. 거리 인덱스와 미리 정의된 오프셋 사이의 미리 정의된 관계의 예가 [표 2]에 명시되어 있다.
[표 2]는 거리 인덱스와 미리 정의된 MV 오프셋의 관계 예시이다.
MMVD의 일부 예시적인 구현에서, 방향 인덱스가 추가로 시그널링될 수 있고 참조 모션 벡터에 대한 MVD의 방향을 나타내는 데 사용될 수 있다. 일부 구현에서, 방향은 수평 및 수직 방향 중 하나로 제한될 수 있다. 2비트 방향 인덱스의 예가 [표 3]에 도시되어 있다. [표 3]의 예에서, MVD의 해석은 시작/참조 MV의 정보에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 시작/참조 MV가 단방향 블록에 대응하거나 참조 프레임 리스트 모두가 현재 픽처의 동일한 측면을 가리키는 양방향 예측 블록에 대응하는 경우(즉, 두 참조 픽처의 POC는 현재 픽처의 POC 보다 모두 크거나, 또는 둘 다 현재 픽처의 POC보다 작은 경우), [표 3]에서의 부호는 시작/참조 MV에 추가된 MV 오프셋의 부호(방향)를 지정할 수 있다. 시작/참조 MV가 현재 픽처의 상이한 측면에 두 개의 참조 픽처를 갖는 양방향 예측 블록에 대응하고(즉, 하나의 참조 픽처의 POC가 현재 픽처의 POC보다 크고 다른 참조 픽처의 POC가 현재 픽처의 POC보다 작고), 픽처 참조 리스트 0의 참조 POC와 현재 프레임 사이의 차이가 픽처 참조 리스트 1의 참조 POC와 현재 프레임 사이의 차이보다 큰 경우, [표 3]에서의 부호는 픽처 참조 리스트 0의 참조 픽처에 대응하는 참조 MV에 추가된 MV 오프셋의 부호를 지정할 수 있고, 픽처 참조 리스트 1의 참조 픽처에 대응하는 MV의 오프셋에 대한 부호는 반대 값(오프셋에 대한 반대 부호)을 가질 수 있다. 그렇지 않고, 픽처 참조 리스트 1의 참조 POC와 현재 프레임 사이의 차이가 픽처 참조 리스트 0의 참조 POC와 현재 프레임 사이의 차이보다 크다면, [표 3]에서의 부호는 픽처 참조 리스트 1과 연관된 참조 MV에 추가된 MV 오프셋의 부호를 지정할 수 있고 픽처 참조 리스트 0과 연관된 참조 MV에 대한 오프셋에 대한 부호는 반대 값을 갖는다.
[표 3]은 방향 인덱스로 지정된 MV 오프셋의 부호에 대한 구현 예이다.
일부 예시적인 구현에서, MVD는 각 방향의 POC의 차이에 따라 스케일링될 수 있다. 두 리스트의 POC 차이가 동일하면, 스케일링이 필요하지 않다. 그렇지 않고, 참조 리스트 0의 POC 차이가 참조 리스트 1의 POC 차이보다 크면, 참조 리스트 1의 MVD가 스케일링된다. 참조 리스트 1의 POC 차이가 리스트 0보다 크면, 리스트 0에 대한 MVD도 동일한 방식으로 스케일링될 수 있다. 시작 MV가 단방향 예측인 경우, MVD는 사용 가능한 또는 참조 MV에 추가된다.
양방향 복합 예측을 위한 MVD 코딩 및 시그널링의 일부 예시적인 구현에서, 2개의 MVD를 별도로 코딩하고 시그널링하는 것에 추가로 또는 대안으로, 오직 하나의 MVD만이 시그널링을 필요로 하고 다른 MVD는 시그널링된 MVD로부터 도출될 수 있도록 대칭 MVD 코딩이 구현될 수 있다. 이러한 구현에서, 리스트 0과 리스트 1 모두의 참조 픽처 인덱스를 포함하는 모션 정보가 시그널링된다. 그러나, 예를 들어 참조 리스트 0과 연관된 MVD만이 시그널링되고 참조 리스트 1과 연관된 MVD는 시그널링되지 않고 도출된다. 구체적으로, 슬라이스 레벨에서, 참조 리스트 1이 비트스트림에서 시그널링되지 않는지 여부를 지시하기 위한 플래그(mvd_l1_zero_flag로 지칭됨)가 비트스트림에 포함될 수 있다. 이러한 플래그가 1이어서, 참조 리스트 1이 0과 동일함을 지시하면(따라서 시그널링되지 않음), "BiDirPredFlag"로 지칭되는 양방향 예측 플래그가 0으로 설정될 수 있으며, 이는 양방향 예측이 없음을 의미한다. 그렇지 않고, mvd_l1_zero_flag가 0이면, 리스트 0의 가장 가까운 참조 픽처와 리스트 1의 가장 가까운 참조 픽처가 참조 픽처의 순방향 및 역방향 쌍 또는 참조 픽처의 역방향 및 순방향 쌍을 형성하는 경우, BiDirPredFlag는 1로 설정될 수 있고, 리스트 0 및 리스트 1 참조 픽처는 모두 단기 참조 픽처이다. 그렇지 않은 경우, BiDirPredFlag는 0으로 설정된다. 1의 BiDirPredFlag는 대칭 모드 플래그가 비트스트림에서 추가로 시그널링됨을 지시할 수 있다. 디코더는 BiDirPredFlag가 1일 때 비트스트림으로부터 대칭 모드 플래그를 추출할 수 있다. 예를 들어, 대칭 모드 플래그는 (필요한 경우) CU 레벨에서 시그널링될 수 있으며 대칭 MVD 코딩 모드가 대응하는 CU에 대해 사용되고 있는지 여부를 지시할 수 있다. 대칭 모드 플래그가 1인 경우, 대칭 MVD 코딩 모드의 사용, 리스트 0과 리스트 1 모두의 참조 픽처 인덱스("mvp_l0_flag" 및 "mvp_l1_flag"로 지칭됨)만이 리스트 0("MVD0"으로 지칭됨)과 연관된 MVD와 함께 시그널링되는 것과, 기타 모션 벡터 차이("MVD1")가 시그널링되지 않고 도출되는 것을 지시한다. 예를 들어, MVD1은 -MVD0로서 도출될 수 있다. 이와 같이, 하나의 MVD만이 예시적인 대칭 MVD 모드에서 시그널링된다. MV 예측을 위한 일부 다른 예시 구현에서, 단일 참조 모드와 복합 참조 모드 MV 예측에 대해 일반 병합 모드, MMVD 및 일부 다른 유형의 MV 예측을 구현하는 데 조화된 방식이 사용될 수 있다. 현재 블록에 대한 MV가 예측되는 방식을 시그널링하는 데 다양한 신택스 요소가 사용될 수 있다.
예를 들어, 단일 참조 모드의 경우, 다음과 같은 MV 예측 모드가 시그널링될 수 있다.
NEARMV ― MVD 없이 동적 참조 리스트(Dynamic Reference List,DRL) 인덱스에 의해 직접 지시되는 리스트의 모션 벡터 예측기(motion vector predictor, MVP) 중 하나를 사용한다.
NEWMV ― 참조로서 DRL 인덱스에 의해 시그널링되는 리스트의 모션 벡터 예측기(MVP) 중 하나를 사용하고 (예를 들어, MVD를 사용하여) MVP에게 델타를 적용한다.
GLOBALMV ― 프레임 레벨 전역 모션 파라미터에 기초한 모션 벡터를 사용한다.
마찬가지로, 예측될 2개의 MV에 대응하는 2개의 참조 프레임을 사용하는 복합 참조 인터 예측 모드의 경우, 다음과 같은 MV 예측 모드가 시그널링될 수 있다.
NEAR_NEARMV ― 예측될 2개의 MV 각각에 대해 MVD 없이 DRL 인덱스에 의해 시그널링된 리스트의 모션 벡터 예측기(MVP) 중 하나를 사용한다.
NEAR_NEWMV ― 2개의 모션 벡터 중 제1 모션 벡터를 예측하기 위해, DRL 인덱스에 의해 시그널링된 리스트의 모션 벡터 예측기(MVP) 중 하나를 MVD 없이 참조 MV로 사용하고, 2개의 모션 벡터 중 제2 모션 벡터를 예측하기 위해, DRL 인덱스에 의해 시그널링된 리스트의 모션 벡터 예측기(MVP) 중 하나를 추가로 시그널링된 델타 MV(MVD)와 함께 사용한다.
NEW_NEARMV ― 2개의 모션 벡터 중 제2 모션 벡터를 예측하기 위해, DRL 인덱스에 의해 시그널링된 리스트의 모션 벡터 예측기(MVP) 중 하나를 MVD 없이 참조 MV로 사용하고, 2개의 모션 벡터 중 제1 모션 벡터를 예측하기 위해, 추가로 시그널링된 델타 MV(MVD)와 함께 DRL 인덱스에 의해 시그널링된 리스트의 모션 벡터 예측기(MVP) 중 하나를 참조 MV로 사용한다.
NEW_NEWMV ― DRL 인덱스에 의해 시그널링된 리스트의 모션 벡터 예측기(MVP) 중 하나를 참조 MV로 사용하고 2개의 MV 각각에 대해 예측하기 위해 추가로 시그널링된 델타 MV와 함께 사용한다.
GLOBAL_GLOBALMV ― 프레임 레벨 전역 모션 파라미터에 기초하여 각각의 참조로부터 MV를 사용한다.
따라서 위의 "NEAR"라는 용어는 일반적인 병합 모드로서 MVD 없이 참조 MV를 사용하는 MV 예측을 지칭하는 반면, "NEW"라는 용어는 참조 MV를 사용하고 이를 MMVD 모드에서와 같이 시그널링된 MVD로 오프셋하는 것을 포함하는 MV 예측을 지칭한다. 복합 인터 예측의 경우, 참조 기본 모션 벡터와 위의 모션 벡터 델타는 비록 이들이 상관될 수 있고 이러한 상관이 2개의 모션 벡터 델터를 시그널링하는 데 필요한 정보의 수량을 줄이기 위해 활용될 수 있지만 모두 일반적으로 2개의 참조 간에 서로 다르거나 독립적일 수 있다. 이러한 상황에서, 2개의 MVD의 공동 시그널링이 구현되어 비트스트림에서 지시될 수 있다.
위의 동적 참조 리스트(DRL)는 동적으로 유지되고 후보 모션 벡터 예측기로 간주되는 인덱싱된 모션 벡터 세트를 유지하는 데 사용될 수 있다.
일부 예시적인 구현에서, MVD에 대해 미리 정의된 해상도가 허용될 수 있다. 예를 들어, 1/8픽셀 모션 벡터 정밀도(또는 정확도)가 허용될 수 있다. 다양한 MV 예측 모드에서 전술한 MVD는 다양한 방식으로 구성되어 시그널링될 수 있다. 일부 구현에서, 참조 프레임 리스트 0 또는 리스트 1에서 위의 모션 벡터 차이(들)를 시그널링하기 위해 다양한 신택스 요소가 사용될 수 있다.
예를 들어, "mv_joint"로 지칭되는 신택스 요소는 자신과 연관된 모션 벡터 차이의 어느 성분이 0이 아닌지를 지정할 수 있다. MVD의 경우, 이는 논-제로(non-zero) 성분에 대해 공동으로 시그널링된다. 예를 들어, mv_joint의 값은 다음과 같다.
0은 수평 또는 수직 방향을 따라 논-제로 MVD가 없음을 지시할 수 있고,
1은 수평 방향을 따라서만 논-제로 MVD가 있음을 지시할 수 있으며,
2는 수직 방향을 따라서만 논-제로 MVD가 있음을 지시할 수 있고,
3은 수평 및 수직 방향 모두를 따라 논-제로 MVD가 있음을 지시할 수 있다.
MVD에 대한 "mv_joint" 신택스 요소가 논-제로 MVD 컴포넌트가 없음을 시그널링하는 경우, 추가 MVD 정보가 시그널링되지 않을 수 있다. 그러나, "mv_joint" 신택스가 하나 또는 2개의 논-제로 컴포넌트가 있음을 시그널링하는 경우, 신택스 요소는 아래에서 설명된 대로 논-제로 MVD 컴포넌트 각각에 대해 추가로 시그널링될 수 있다.
예를 들어, "mv_sign"으로 지칭되는 신택스 요소는 대응하는 모션 벡터 차이 컴포넌트가 양수인지 음수인지를 추가적으로 지정하는데 사용될 수 있다.
또 다른 예로서, "mv_class"로 지칭되는 신택스 요소는 대응하는 논-제로 MVD 컴포넌트에 대해 미리 정의된 클래스 세트 중에서 모션 벡터 차이의 클래스를 지정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 모션 벡터 차이에 대해 미리 정의된 클래스는 모션 벡터 차이의 연속적인 크기 공간을 MVD 클래스에 대응하는 각 범위를 갖는 비중첩 범위로 분할하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 시그널링된 MVD 클래스는 대응하는 MVD 컴포넌트의 크기 범위를 지시한다. 아래 [표 4]에서 표시된 예시적인 구현에서, 더 높은 클래스는 더 큰 크기의 범위를 갖는 모션 벡터 차이에 대응한다. [표 4]에서, (n, m] 기호는 n개의 픽셀보다 크고 m개의 픽셀보다 작거나 같은 모션 벡터 차이의 범위를 나타내기 위해 사용된다.
[표 4]는 모션 벡터 차이에 대한 크기 클래스이다.
일부 다른 예에서, "mv_bit"로 지칭되는 신택스 요소는 논-제로 모션 벡터 차이 컴포넌트와 상응하게 시그널링된 MV 클래스 크기 범위의 시작 크기 사이의 오프셋의 정수 부분을 지정하는 데 추가로 사용될 수 있다. 이처럼, mv_bit는 MVD의 크기 또는 진폭을 지시할 수 있다. 각 MVD 클래스의 전체 범위를 시그널링하기 위해 "my_bit"에 필요한 비트 개수는 MV 클래스의 함수에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, [표 4]의 구현에서 MV_CLASS 0 및 MV_CLASS 1은 0의 시작 MVD에서 1 또는 2의 정수 픽셀 오프셋을 지시하기 위해 단일 비트만을 필요로 할 수 있고, [표 4]의 예시적인 구현에서 각각의 더 높은 MV_CLASS는 이전의 MV_CLASS보다 "mv_bit"에 대해 점진적으로 1비트 더 필요할 수 있다.
일부 다른 예에서, "mv_fr"로 지칭되는 신택스 요소는 대응하는 논-제로 MVD 컴포넌트에 대한 모션 벡터 차이의 처음 2개의 분수 비트를 지정하는 데 추가로 사용될 수 있는 반면, "mv_hp"로 지칭되는 신택스 요소는 대응하는 논-제로 MVD 컴포넌트에 대한 모션 벡터 차이(고해상도 비트)의 세 번째 분수 비트를 지정하는 데 사용될 수 있다. 2비트 "mv_fr"은 기본적으로 ¼ 픽셀 MVD 해상도를 제공하는 반면 "mv_hp" 비트는 1/8 픽셀 해상도를 추가로 제공할 수 있다. 일부 다른 구현에서, 1/8 픽셀보다 미세한 MVD 픽셀 해상도를 제공하는 데 두 개 이상의 "mv_hp" 비트가 사용될 수 있다. 일부 예시적인 구현에서, 1/8 픽셀 또는 더 높은 MVD 해상도가 지원되는지 여부를 지시하기 위해 다양한 레벨 중 하나 이상에서 추가 플래그가 시그널링될 수 있다. MVD 해상도가 특정 코딩 유닛에 적용되지 않으면, 대응하는 지원되지 않는 MVD 해상도에 대한 위의 신택스 요소가 시그널링되지 않을 수 있다.
위의 일부 예시적인 구현에서, 분수 해상도는 MVD의 상이한 클래스와 무관할 수 있다. 즉, 모션 벡터 차이의 크기에 관계없이, 논-제로 MVD 컴포넌트의 분수 MVD를 시그널링하기 위해 미리 정의된 개수의 "mv_fr" 및 "mv_hp" 비트를 사용하여 모션 벡터 해상도에 대한 유사한 옵션이 제공될 수 있다.
그러나, 일부 다른 예시적인 구현에서, 다양한 MVD 크기 클래스의 모션 벡터 차이에 대한 해상도가 차별화될 수 있다. 특히, 더 높은 MVD 클래스의 더 큰 MVD 크기에 대한 고해상도 MVD는 압축 효율에서 통계적으로 유의미한 개선을 제공하지 못할 수 있다. 따라서, MVD는 더 높은 MVD 크기 클래스에 대응하는 더 큰 MVD 크기 범위에 대해 감소하는 해상도(정수 픽셀 해상도 또는 분수 픽셀 해상도)로 코딩될 수 있다. 마찬가지로, MVD는 일반적으로 더 큰 MVD 값에 대해 감소하는 해상도(정수 픽셀 해상도 또는 분수 픽셀 해상도)로 코딩될 수 있다. 이러한 MVD 클래스 종속 또는 MVD 크기 종속 MVD 해상도는 일반적으로 적응형 MVD 해상도, 진폭 종속 적응형 MVD 해상도 또는 크기 종속 MVD 해상도로 지칭될 수 있다. "해상도"라는 용어는 "픽셀 해상도"로도 지칭될 수 있으며, 적응형 MVD 해상도는 전반적으로 더 나은 압축 효율을 달성하기 위해 아래의 예시적인 구현에 의해 설명된 대로 다양한 문제로 구현될 수 있다. 특히, 덜 정확한 MVD를 목표로 하여 시그널링 비트의 개수를 줄이는 것은 비적응형 방식으로 낮은 크기 또는 낮은 클래스 MVD에 대해 큰 크기 또는 높은 클래스 MVD를 갖는 블록에 대한 인터 예측 잔차 코딩 효율을 크게 증가시키지 않을 수 있는 것과 유사한 레벨의 큰 크기 또는 높은 클래스 MVD에 대한 MVD 해상도를 처리한다는 통계적 관찰로 인해 그러한 덜 정확한 MVD의 결과로서 인터 예측 잔차를 코딩하는 데 필요한 추가 비트보다 더 클 수 있다. 즉, 큰 크기 또는 높은 클래스 MVD에 대해 더 높은 MVD 해상도를 사용하면 낮은 MVD 해상도를 사용할 때보다 코딩 이득이 많이 생성되지 않을 수 있다.
일부 일반적인 예시 구현에서, MVD에 대한 픽셀 해상도 또는 정밀도는 MVD 클래스가 증가함에 따라 감소하거나 증가하지 않을 수 있다. MVD에 대한 픽셀 해상도를 낮추는 것은 더 거친 MVD(또는 하나의 MVD 레벨에서 다음 레벨로의 더 큰 스텝)에 대응한다. 일부 구현에서, MVD 픽셀 해상도와 MVD 클래스 간의 대응관계는 지정되거나, 미리 정의되거나, 또는 미리 구성될 수 있으므로, 인코드 비트스트림에서 시그널링될 필요가 없을 수 있다.
일부 예시적인 구현에서, [표 3]의 MV 클래스는 각각 상이한 MVD 픽셀 해상도와 연관될 수 있다.
일부 예시적인 구현에서, 각 MVD 클래스는 허용된 단일 해상도와 연관될 수 있다. 일부 다른 구현에서는 하나 이상의 MVD 클래스가 2개 이상의 선택적 MVD 픽셀 해상도와 연관될 수 있다. 따라서, 이러한 MVD 클래스를 갖는 현재 MVD 컴포넌트에 대한 비트스트림의 신호는 현재 MVD 컴포넌트에 대해 선택되는 선택적 픽셀 해상도를 지시하기 위한 추가 시그널링이 뒤따를 수 있다.
일부 예시적인 구현에서, 적응적으로 허용되는 MVD 픽셀 해상도는 1/64-pel(픽셀), 1/32-pel, 1/16-pel, 1/8-pel, 1-4-pel, 1/2-pel, 1-pel, 2-pel, 4-pel, ...(해상도의 내림차순)을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 따라서, 오름차순 MVD 클래스 각각은 비오름차순 방식으로 이들 해상도 중 하나와 연관될 수 있다. 일부 구현에서, MVD 클래스는 위의 2개 이상의 해상도와 연관될 수 있으며 더 높은 해상도는 이전 MVD 클래스에 대한 더 낮은 해상도보다 낮거나 같을 수 있다. 예를 들어, [표 4]의 MV_CLASS_3이 선택적 1-pel 및 2-pel 해상도와 연관될 수 있는 경우, [표 4]의 MV_CLASS_4가 연관될 수 있는 최고 해상도는 2-pel이다. 일부 다른 구현에서, MV 클래스에 대해 허용되는 최고 해상도는 이전(낮은) MV 클래스의 허용 가능한 최저 해상도보다 높을 수 있다. 그러나, 오름차순 MV 클래스에 대해 허용되는 해상도의 평균은 단지 비오름차순일 수도 있다.
일부 구현에서, 1/8 pel보다 높은 분수 픽셀 해상도가 허용되는 경우, "mv_fr" 및 "mv_hp" 시그널링은 그에 따라 총 3개 이상의 분수 비트로 확장될 수 있다.
일부 예시적인 구현에서, 분수 픽셀 해상도는 임계값 MVD 클래스 이하의 MVD 클래스에 대해서만 허용될 수 있다. 예를 들어, 분수 픽셀 해상도는 MVD-CLASS 0에 대해서만 허용되고 [표 4]의 다른 모든 MV 클래스에는 허용되지 않을 수 있다. 마찬가지로, 분수 픽셀 해상도는 [표 4]의 다른 MV 클래스 중 어느 하나와 같거나 그 이하인 MVD 클래스에 대해서만 허용될 수 있다. 임계값 MVD 클래스를 초과하는 다른 MVD 클래스의 경우, MVD에 대한 정수 픽셀 해상도만이 허용된다. 이러한 방식으로, "mv-fr" 및/또는 "mv-hp" 비트 중 하나 이상과 같은 분수 해상도 시그널링은 임계값 MVD 클래스보다 높거나 같은 MVD 클래스로 시그널링되는 MVD에 대해 시그널링될 필요가 없을 수도 있다. 1픽셀보다 낮은 해상도를 갖는 MVD 클래스의 경우, "mv-bit" 시그널링의 비트 개수가 더 감소될 수 있다. 예를 들어, [표 4]의 MV_CLASS_5의 경우, MVD 픽셀 오프셋의 범위는 (32, 64]이므로, 전체 범위를 1-pel 해상도로 시그널링하기 위해 5비트가 필요하다. 그러나, MV_CLASS_5가 2-pel MVD 해상도(1픽셀 해상도보다 낮은 해상도)와 연관되는 경우, "mv-bit"에는 5비트가 아닌 4비트가 필요할 수 있으며, "mv_class" 시그널링 이후 "mv-fr" 및 "mv-hp" 중 어느 것도 MV-Class_5로 시그널링될 필요가 없다.
일부 예시적인 구현에서, 분수 픽셀 해상도는 임계 정수 픽셀 값 미만의 정수 값을 갖는 MVD에 대해서만 허용될 수 있다. 예를 들어, 분수 픽셀 해상도는 5개의 픽셀보다 작은 MVD에만 허용될 수 있다. 본 예시에 대응하여, [표 4]의 MV_CLASS_0 및 MV_CLASS_1에 대해서 분수 해상도가 허용될 수 있고, 다른 모든 MV 클래스에 대해서는 허용되지 않을 수 있다. 또 다른 예를 들어, 분수 픽셀 해상도는 7개의 픽셀보다 작은 MVD에만 허용될 수 있다. 본 예에 대응하여, [표 4]의 MV_CLASS_0 및 MV_CLASS_1(5개의 픽셀 미만의 범위)에 대해서 분수 해상도가 허용될 수 있고 MV_CLASS_3 이상(5개의 픽셀 초과 범위)에 대해서는 분수 해상도가 허용되지 않을 수 있다. 픽셀 범위가 5개의 픽셀을 포함하는 MV_CLASS_2에 속하는 MVD의 경우, "mv-bit" 값에 따라 MVD에 대한 분수 픽셀 해상도가 허용될 수 있거나 또는 허용될 수도 있다. "m-비트" 값이 1 또는 2로 시그널링되는 경우(시그널링된 MVD의 정수 부분이 5 또는 6인 경우, "m-비트"로 지시되는 오프셋 1 또는 2를 사용하여 MV_CLASS_2에 대한 픽셀 범위의 시작으로 계산됨), 분수 픽셀 해상도가 허용될 수 있다. 그렇지 않고, "mv-bit" 값이 3 또는 4로 시그널링되면(시그널링된 MVD의 정수 부분이 7 또는 8이 되도록) 분수 픽셀 해상도가 허용되지 않을 수 있다.
일부 다른 구현에서, 임계 MV 클래스와 같거나 높은 MV 클래스의 경우, 단일 MVD 값만이 허용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 임계값 MV 클래스는 MV_CLASS 2일 수 있다. 따라서, MV_CLASS_2 이상은 분수 픽셀 해상도 없이 단일 MVD 값만 갖도록 허용될 수 있다. 이들 MV 클래스에 대해 허용되는 단일 MVD 값은 미리 정의될 수 있다. 일부 예에서, 허용되는 단일 값은 [표 4]의 이들 MV 클래스에 대한 각각의 범위의 더 높은 최종 값일 수 있다. 예를 들어, MV_CLASS_2부터 MV_CLASS_10까지의 임계 클래스보다 높거나 같을 수 있으며, 이들 클래스에 대해 허용된 단일 MVD 값은 각각 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 및 2048로 미리 정의될 수 있다. 일부 다른 예에서, 허용되는 단일 값은 [표 4]의 이들 MV 클래스에 대한 각각의 범위의 중간 값일 수 있다. 예를 들어, MV_CLASS_2부터 MV_CLASS_10까지는 클래스 임계값보다 높을 수 있고, 이들 클래스에 대해 허용되는 단일 MVD 값은 각각 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384, 768 및 1536으로 미리 정의될 수 있다. 범위 내의 임의의 다른 값은 각각의 MVD 클래스에 대해 허용되는 단일 해상도로 정의될 수도 있다.
위의 구현에서, 시그널링된 "mv_class"가 미리 정의된 MVD 클래스 임계값 이상일 때 "mv_class" 시그널링만이 MVD 값을 결정하는 데 충분하다. 그런 다음, MVD의 크기와 방향은 "mv_class" 및 "mv_sign"을 사용하여 결정된다.
따라서, MVD가 하나의 참조 프레임(참조 프레임 리스트 0 또는 리스트 1 중 하나이지만, 둘 다는 아님)에 대해서만 시그널링되거나, 또는 2개의 참조 프레임에 대해 공동으로 시그널링되는 경우, MVD의 정밀도(또는 해상도)는 [표 3]의 모션 벡터 차이와 연관된 클래스 및/또는 MVD의 크기에 따라 달라질 수 있다.
일부 다른 구현에서, MVD에 대한 픽셀 해상도 또는 정밀도는 MVD 크기가 증가함에 따라 감소하거나 증가하지 않을 수 있다. 예를 들어, 픽셀 해상도는 MVD 크기의 정수 부분에 따라 달라질 수 있다. 일부 구현에서, 분수 픽셀 해상도는 진폭 임계값보다 작거나 같은 MVD 크기에 대해서만 허용될 수 있다. 디코더의 경우, MVD 크기의 정수 부분이 먼저 비트스트림에서 추출될 수 있다. 그런 다음, 픽셀 해상도가 결정될 수 있으며, 비트스트림에 임의의 분수 MVD가 존재하고 파싱되어야 하는지 여부에 대한 결정이 내려질 수 있다(예를 들어, 분수 픽셀 해상도가 추출된 특정 MVD 정수 크기에 대해 허용되지 않는 경우, 추출이 필요한 비트스트림에 분수 MVD 비트가 포함되지 않을 수 있다). MVD 클래스 종속 적응형 MVD 픽셀 해상도와 관련된 위의 예시적인 구현은 MVD 크기 종속 적응형 MVD 픽셀 해상도에 적용된다. 특정 예의 경우, 크기 임계값을 초과하거나 포함하는 MVD 클래스는 단 하나의 미리 정의된 값을 갖도록 허용될 수 있다.
위의 다양한 예시적인 구현은 단일 참조 모드에 적용된다. 이러한 구현은 MMVD 하의 복합 예측의 NEW_NEARMV, NEAR_NEWMV 및/또는 NEW_NEWMV 모드 예시에도 적용된다. 이러한 구현은 일반적으로 임의의 MVD의 적응형 해상도에 적용된다.
적응형 MVD 픽셀 해상도에 대한 특히 예시적인 구현에서, 1 미만의 MVD 크기에 대한 MVD 픽셀 해상도는 분수일 수 있으며, MV_CLASS_1 이상의 MV 클래스에 대해, [표 4]의 대응하는 MVD 크기 범위의 최종 값과 같은 단일 MVD 크기만이 허용될 수 있다. 이러한 예에서, 허용되는 MVD 값은 1/8, ¼ 또는 ½ 픽셀의 허용된 분수 픽셀 해상도에 대해 [표 4]에서 지시된다.
코딩 블록의 경우, 적응형 MVD 픽셀 해상도가 사용되는지 여부는 명시적으로 또는 암시적으로(도출됨) 시그널링될 수 있다. 적응형 MVD 픽셀 해상도가 사용되지 않는 것으로 시그널링되는 경우, 이는 상이한 MVD 클래스가 [표 4]에서 지시된 MVD 범위를 따를 수 있고, 비적응형 MVD 픽셀 해상도가 정의되거나 또는 시그널링될 수 있음을 지시한다. 이러한 비적응형 해상도는 분수(예: 1/8, ¼ 또는 ½ 픽셀) 또는 비분수(예: 1, 2, 4, ...픽셀)일 수 있으며 모든 MVD 클래스에 적용된다. 비적응형 해상도는 기본적으로 위에서 설명된 mv_bit, mv_fr 및 mv_hp를 시그널링하는 데 필요한 비트 개수를 결정한다. 비적응형 해상도가 분수인 경우, 모든 MVD 클래스(MVD 클래스와 무관함)에 대해 mv_fr 및 mv_hp를 시그널링하는 데 필요한 비트 개수만을 결정할 수 있으며, mv_bit를 시그널링하는 비트 개수는 MVD 클래스에 따라 달라질 수 있다.
적응형 MVD 픽셀 해상도가 사용되는 것으로 시그널링되는 경우, [표 5]에 도시된 것과 같은 적응형 방식에서 허용되는 MVD 레벨 또는 값은 미리 정의되거나 또는 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 그들은 적응형 MVD 해상도를 위한 특정 방식에 따라 다양한 방식으로 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. [표 5]의 예에서, 시그널링 신택스 세트는 분수 해상도(예를 들어, 1/8 픽셀), 시그널링된 분수 해상도가 적용되는 크기 임계값(예를 들어, 1 픽셀의 MVD 크기)을 지시하는 데 사용될 수 있다. (더 복잡할 수 있는) 다른 신택스 세트는 다른 적응형 MVD 해상도 방식에서 시그널링하는 데 사용될 수 있다. 적응형 MVD 픽셀 해상도 방식의 이러한 지시는 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 프레임 레벨, 슬라이스 레벨, 슈퍼 블록 레벨, 또는 코딩 블록 레벨과 같은 다양한 코딩 레벨 중 하나에서 시그널링될 수 있다.
일부 예시적인 구현에서, [표 5]에 도시된 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 전체 적응형 MVD 픽셀 해상도 방식은 특정 코딩 레벨(예를 들어, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 프레임 레벨, 슬라이스 레벨, 슈퍼 블록 레벨)에서 정의되거나 시그널링될 수 있다. 이러한 적응형 MVD 픽셀 해상도 방식은 다양한 MVD 클래스에 대해 허용된 MVD 픽셀 해상도 값이 동일하거나 다른 코딩 레벨에서 조정되거나 수정될 수 있도록 동일하거나 다른 코딩 레벨에서 추가로 수정될 수 있다. 특정 코딩 레벨에서 조정이 이루어지지 않으면, 시그널링되거나 미리 정의된 적응형 MVD 픽셀 해상도 방식이 수정 없이 적용된다. 예를 들어, 가장 중요한 적응형 MVD 픽셀 해상도 방식은 프레임 레벨에서 정의되거나 시그널링될 수 있는 반면, 조정은 하나 이상의 슈퍼 블록 레벨 또는 코딩 블록 레벨에서 이루어질 수 있으며 그 반대도 마찬가지이다.
그러한 조정은 MVD 정밀도의 제한 또는 MVD 정밀도의 확장으로서 구현될 수 있다. 그러한 조정과 연관된 정보는 미리 정의되거나 시그널링될 수 있다. 모든 코딩 블록에 미리 정의된 조정이 적용될 수 있다. 다르게는, 미리 정의된 조정은 시그널링에 의해 다양한 코딩 레벨에서 활성화될 수 있다.
일부 구현에서, 이러한 조정은 허용되는 최대 MVD 정밀도로 구현될 수 있다. 특정 코딩 블록에 대해, 적응형 MVD 해상도가 적용되는 경우, 이러한 허용되는 최대 MVD 정밀도는 전술한 바와 같이 픽처 레벨 또는 슈퍼 블록 레벨, 또는 코딩된 블록 레벨에서 지정/시그널링/도출되는 적응형 MVD 픽셀 해상도 방식의 MVD 픽셀 정밀도와 다를 수 있다. 이러한 상황에서, 다양한 MVD 클래스에 대해 허용되는 MVD 해상도 값은 적응형 MVD 픽셀 해상도 방식에 의해 지정되거나 이로부터 도출된 허용 값과 최대 허용된 MVD 정밀도를 모두 사용하여 결정될 수 있다.
예를 들어, [표 5]의 적응형 MVD 픽셀 해상도 방식이 특정 코딩 레벨에 대해 미리 정의/시그널링/도출된다고 가정한다. 또한, 최대 허용된 정밀도가 ¼ 픽셀이라고 가정하면, [표 5]와 연관된 적응형 MVD 해상도에 관계없이 임의의 MVD 클래스에 대해 1/8 픽셀 이상의 정밀도가 허용되지 않음을 의미한다. 그런 다음, 최대 허용된 픽셀 정밀도를 [표 5]에 대한 제한으로서 무차별적으로 적용하면, 다양한 MVD 클래스에 대해 허용되는 MVD 픽셀 레벨 또는 값이 [표 6]과 같이 수정될 수 있다.
¼ 픽셀의 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도를 정의/시그널링함으로써 모든 MVD 클래스에 대해 1/8 픽셀 이상의 정밀도를 허용하지 않는 것은 단지 하나의 예일 뿐이다. 다른 예에서, 최대 허용된 픽셀 정밀도는 ½ 픽셀로 정의/시그널링될 수 있다. 위의 MV_CLASS_0에 대해 허용되는 대응하는 MVD 값은 1/8 픽셀, 1/4 픽셀 및 ½ 픽셀의 분수 픽셀 해상도를 사용하는 적응형 해상도 방식의 경우 (1/2, 1, 2)가 될 수 있고, 1픽셀의 픽셀 해상도의 경우 (1, 2)가 될 수 있다.
[표 6]과 관련하여 위의 구현에서 예시된 바와 같이, 적응형 MVD 해상도가 특정 코딩 레벨에서 정의/시그널링/도출된 적응형 해상도 방식을 사용하고 동일한 또는 상이한 코딩 레벨에서 추가로 정의/시그널링된 최대 허용된 MVD 정밀도를 사용하여 적용되는 경우, 이러한 최대 허용된 MVD 정밀도가 적응형 해상도 방식의 MVD 해상도보다 크지 않도록 요구/제한될 수 있다. 즉, 적응형 해상도 방식과 최대 허용된 정밀도를 모두 고려하여 도출된 실제로 적용된 MVD 정밀도는 적응형 해상도 방식의 MVD 해상도에 의해 클리핑된다(clipped)(즉, 최대 허용된 정밀도는 적응형 해상도 방식으로부터 정의/시그널링/도출된 해상도보다 큰 경우 효과가 없다).
그러나, 일부 다른 구현에서, 이러한 클리핑이 필요하지 않을 수 있으며 정의/시그널링된 최대 허용된 MVD 정밀도는 적어도 일부 MVD 클래스에 대해 실제 MVD 해상도를 제어할 수 있다. 이들 구현에서, 적응형 MVD 해상도가 적용될 때(전술한 바와 같이 다양한 코딩 레벨에서의 정의/시그널링/도출에 의해 지시된 바와 같이), 적어도 일부 MVD 클래스에 대한 MVD 레벨의 조정은 [표 5]와 연관된 것과 같은 적응형 MVD 픽셀 해상도 방식에서 정의/시그널링/도출된 적응형 MVD 해상도를 제한하는 것이 아니라 증가시키는 것을 수반할 수 있다. 예를 들어, 정의되거나 시그널링된 임계값 MVD 클래스 레벨 이하에서 MVD 클래스에 대한 적응형 해상도 방식으로부터 지정/시그널링/도출된 것보다 더 높은 정밀도를 허용하도록 조정이 이루어질 수 있다. 전술한 바와 같이 이러한 더 높은 정밀도는 최대 허용된 MVD 정밀도로 정의/시그널링될 수 있다. 이러한 최대 허용된 정밀도는 적응형 해상도 방식에서 지정/시그널링/도출된 MVD 해상도에 관계없이 임계값 MVD 클래스 레벨 이하로 부과될 수 있다. 구체적으로, 이러한 임계값 MVD 클래스 레벨은 MV_CLASS_0(또는 [표 5]의 MVD 클래스 세트와 같은 MVD 클래스 세트의 가장 낮은 MVD 클래스 레벨)일 수 있다(그러나 반드시 그럴 필요는 없음). 허용되는 최대 픽셀 정밀도는 미리 정의/시그널링될 수 있다. 허용되는 최대 픽셀 정밀도는 분수일 수 있다. 특정 예의 경우, [표 5]의 적응형 해상도 방식에서 임계값 MVD 클래스가 MV_CLASS_0이면서, MV_CLASS_0에 대한 MVD 픽셀 해상도가 분수가 아닌 1픽셀이고, 조정을 위해 허용된 최대 분수 픽셀 정밀도가 1/8, ¼ 또는 ½ 픽셀인 경우, 허용되는 MVD 값 조정은 다음의 [표 7]과 같을 수 있다.
[표 7]의 구현에 대안적인 일부 예시적인 구현에서, 임계 MVD 진폭은 임계 MVD 클래스 레벨 대신에 사용될 수 있다. 이러한 구현에서, 임계 MVD 클래스 레벨보다는 임계 MVD 진폭 이하의 크기를 갖는 MVD에 대해 지정/시그널링된 최대 허용된 MVD 정밀도에 의해 더 높은 정밀도가 부과될 수 있다. 이러한 구현에서, mv_class 정보 외에 mv_bit 정보는 허용되는 MVD 값을 결정하기 위해 MVD의 크기가 시간에 맞춰 결정될 수 있도록 비디오 스트림에서 충분히 일찍 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 임계 MVD 클래스를 ½ 픽셀의 임계 MVD 크기로 대체하고, 여전히 MV_CLASS_0에 대한 적응형 MVD 해상도가 적응형 해상도 방식에서 1 픽셀인 것으로 가정함으로써, [표 7]은 아래 [표 8]이 된다.
일부 다른 예시적인 구현에서, 위의 조정은 MVD의 크기가 임계 MVD 크기 이하인 경우, 특정 정밀도 및 더 낮은 정밀도(예를 들어, 분수 정밀도 1/8, ¼, 또는 ½ 그 이하)만을 허용함을 포함할 수 있다. 이러한 구현에서, 다시, mv_class 정보 외에 mv_bit 정보는 허용되는 MVD 값을 결정하기 위해 MVD의 크기가 시간에 맞춰 결정될 수 있도록 비디오 스트림에서 충분히 일찍 시그널링될 수 있다.
그러한 구현에서, (표 5와 같은) 적응형 해상도 방식으로부터 도출된 MVD 값에 추가적인 해상도가 부과될 수 없다. 대신에, MVD의 진폭이 임계 MVD 크기보다 높은 경우 정의/시그널링된 정밀도 레벨 이상인 해상도와 연관된 MVD 값이 허용되지 않을 수 있다. [표 5]의 예에서 다시 가정하고, 1/8 픽셀 정밀도의 정의/시그널링된 정밀도 이상의 해상도와 연관된 MVD 값이 ½ 픽셀의 임계 MVD 크기보다 큰 MVD 크기에 대해 허용되지 않는다고 가정한다. 그러면, [표 5]는 다음과 같이 조정된다.
특히, 위에 표시된 것처럼, MV_CLASS_0 및 1/8 픽셀의 분수 해상도에 대해 허용된 MVD 값은 (1/8, 2/8, 3/8, 1/2, 5/8, 6/8, 7/8)이 (1/8, 2/8, 3/8, 1/2, 6/8, 1, 2)로 조정되며, 여기서 1/8 정밀도와 연관된 MVD 값은 ½ 픽셀의 임계 MVD 크기 이하에서만 허용되고 유지된다. ½ 픽셀 크기 이상에서, 5/8 픽셀 값 및 7/8 픽셀 값과 같은 1/8 정밀도와 연관된 MVD 값은 허용되지 않는다.
유사하게, [표 5]의 예에서, 1/4 픽셀의 정의/시그널링된 정밀도 이상의 해상도와 연관된 MVD 값은 MVD 크기가 ½ 픽셀의 임계 크기보다 높을 때 허용되지 않는다고 가정한다. 그러면, [표 5]는 다음과 같이 조정된다.
위의 구현 중 일부에서, 임계 MVD 크기는 위의 예에서 주어진 ½ 픽셀 크기 임계값과 같이 2픽셀 이하일 수 있다.
위의 예시적인 구현은 인터 예측 모드가 단일 참조 모드인지 복합 참조 모드인지 여부에 관계없이 특정 MVD에 대해 설명된다. MV가 다수의 참조 프레임에 의해 예측되는 복합 참조 모드의 일부 다른 예시적인 구현에서, 정의/시그널링 세트는 적응형 MVD 해상도가 적용되는지 여부와 다수의 참조 프레임 중 어떤 참조 프레임이 적용되는지를 지시하는 데 사용될 수 있다.
일부 예시적인 구현에서, MVD가 다수의 참조 프레임에 대해 시그널링될 때, 적응형 MVD 해상도가 적용되는지 여부를 지시하기 위해 하나(또는 그 이상의) 플래그(들)/인덱스(들)가 시그널링될 수 있다.
예를 들어, MVD가 다수의 참조 프레임에 대해 시그널링될 때(예를 들어, 위에서 설명된 NEW_NEWMV 모드 또는 다른 복합 참조 인터 예측 모드에서), 하나의 플래그/인덱스가 비디오 스트림에서 시그널링되어 적응형 MVD 해상도가 모든 다중 참조 프레임에 대한 MVD의 시그널링에 적용되는지 여부를 지시할 수 있다. 이러한 플래그/인덱스가 1(또는 0)이면, 적응형 MVD 해상도가 모든 다수의 참조 프레임에 대한 MVD의 시그널링에 적용됨을 지시한다. 그렇지 않고, 이러한 플래그/인덱스가 0(또는 1)이면, 적응형 MVD 코딩이 다중 참조 프레임 중 어느 것에 대해서도 MVD의 시그널링에 적용되지 않는다. 그러한 구현에서, 다수의 인터 예측 참조 프레임에 관하여, 적응형 MVD 해상도는 전부 아니면 전무(all-or-none)인 방식으로 적용된다.
일부 다른 예에서, MVD가 다수의 참조 프레임에 대해 시그널링될 때(예를 들어, 2개의 참조 프레임 복합 인터 예측 모드 또는 다른 복합 인터 예측 모드에 대해 위에서 설명된 NEW_NEWMV 모드에서), 하나의 플래그/인덱스는 적응형 MVD 해상도가 각 참조 프레임에 적용되는지 여부를 지시하기 위해 각 참조 프레임에 대해 별도로 시그널링될 수 있다. 이러한 구현에서, 적응형 MVD 해상도가 적용되는지 여부는 참조 프레임 각각에 대해 개별적으로 결정될 수 있다. 적응형 MVD 해상도를 적용할지 여부에 대한 결정은 다수의 참조 프레임 각각에 대해 독립적으로 인코더에서 이루어질 수 있으며 비디오 스트림에서 별도로 시그널링될 수 있다.
일부 예시적인 구현에서, MVD가 다수의 참조 프레임에 대해 시그널링될 때, 다수의 참조 프레임 각각에 대해, 해당 참조 프레임에 대한 MVD가 논-제로인 경우, 하나의 플래그/인덱스는 적응형 MVD 해상도가 해당 참조 프레임에 적용되는지 여부를 지시하기 위해 시그널링될 수 있다. 그렇지 않으면, 플래그/인덱스가 시그널링될 필요가 없다. 즉, 특정 참조 프레임에 대한 MVD가 0으로 시그널링/지시되면, 적응형 MVD 해상도가 적용되는지 여부를 결정할 필요가 없으므로 비디오 스트림에서 대응하는 어떠한 시그널링도 필요하지 않다. 그러나, 이러한 구현에서, 적응형 해상도가 적용되는지 여부에 대한 결정이 이루어지기 전에 MVD가 0이라는 지시가 시그널링될 필요가 있다.
MVD 해상도의 시그널링으로 더 나아가면, 일부 예시적인 구현에서, 현재 코딩 블록에 대한 MVD 해상도를 명시적으로 지시하기 위해 플래그/인덱스가 시그널링될 수 있고, 이러한 플래그/인덱스를 엔트로피 코딩하는 데 사용되는 컨텍스트는 MVD와 연관된 MVD 클래스에 따라 달라질 수 있다. 이러한 플래그/인덱스는 [표 5]와 같은 적응형 해상도 방식을 도출하는 데 사용되는 MVD 해상도 또는 전술한 최대 허용된 MVD 정밀도 중 어느 하나일 수 있다.
MVD 해상도의 시그널링에 관한 일부 예시적인 구현에서, MVD의 다양한 컴포넌트가 개별적으로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, MVD는 수평 컴포넌트와 수직 컴포넌트를 포함할 수 있다. 수평 및 수직 컴포넌트의 MVD 해상도를 각각 지시하기 위해 MVD의 수평 및 수직 컴포넌트 각각에 대해 플래그/인덱스가 시그널링될 수 있다.
일부 예시적인 구현에서, MVD 해상도 플래그/인덱스는 MVD 클래스 정보 다음에 시그널링될 수 있다. MV_CLASS_0, MV_CLASS_1, MV_CLASS_2 등과 같이 시그널링된 MVD 클래스 정보의 값에 따라, 컨텍스트 값이 도출되어 MVD 해상도를 지시하기 위한 MVD 해상도 플래그/인덱스를 시그널링하는 데 사용될 수 있다. 즉, MVD 해상도의 시그널링을 위한 신택스(들)는 상이한 MVD 클래스 또는 상이한 MVD 클래스 그룹에 대한 상이한 컨텍스트를 사용하여 엔트로피 코딩될 수 있다.
도 18은 적응형 MVD 해상도에 대한 위의 구현의 기초가 되는 원리를 따르는 예시적인 방법의 흐름도(1800)를 도시한다. 예시적인 디코딩 방법 흐름은 단계 S1801에서 시작된다. 단계 S1810에서, 비디오 스트림이 수신된다. 단계 S1820에서, 예측 블록과 모션 벡터(MV)를 기반으로 비디오 블록이 인터 코딩되는지가 결정되며, 여기서 MV는 비디오 블록에 대해 참조 모션 벡터(reference motion vector, RMV)와 모션 벡터 차이(MVD)로부터 도출된다. 단계 S1830에서, MVD가 적응형 MVD 픽셀 해상도로 코딩되는 것으로의 결정에 응답하여, 현재 비디오 블록에 대한 참조 MVD 픽셀 정밀도가 결정되고, 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도가 식별되며, 현재 비디오 블록에 대해 허용 가능한 MVD 레벨 세트가 참조 MVD 픽셀 정밀도 및 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도에 기초하여 결정되고, 비디오 스트림으로부터의 MVD가 현재 비디오 블록에 대한 비디오 스트림에서 시그널링된 적어도 하나의 MVD 파라미터 및 허용 가능한 MVD 레벨 세트에 따라 도출된다. 예시적인 방법은 단계 S1899에서 중지된다.
도 19는 적응형 MVD 해상도에 대한 위의 구현의 기본 원리를 따르는 다른 예시적인 방법의 흐름도(1900)를 도시한다. 예시적인 디코딩 방법 흐름은 단계 S1901에서 시작된다. 단계 S1910에서, 비디오 스트림이 수신된다. 단계 S1920에서, 현재 비디오 블록이 인터 코딩되어 다수의 참조 프레임과 연관되는 것으로 결정한다. 단계 S1930에서, 비디오 스트림의 시그널링에 기초하여 적응형 모션 벡터 차이(MVD) 픽셀 해상도가 다수의 참조 프레임 중 적어도 하나에 적용되는지 여부가 추가로 결정된다. 예시적인 방법은 단계 S1999에서 중지된다.
도 20은 적응형 MVD 해상도에 대한 위의 구현의 기초가 되는 원리를 따르는 예시적인 방법의 흐름도(2000)를 도시한다. 예시적인 디코딩 방법 흐름은 단계 S2001에서 시작된다. 단계 S2010에서, 비디오 스트림이 수신된다. 단계 S2020에서, 비디오 블록이 예측 블록과 모션 벡터(MV)에 기초하여 인터 코딩되는 것으로 결정되며, 여기서 MV는 비디오 블록에 대한 참조 모션 벡터(RMV)와 모션 벡터 차이(MVD)로부터 도출된다. 단계 S2030에서, 미리 정의된 MVD 클래스 세트 중 MVD의 현재 MVD 클래스가 결정된다. 단계 S2040에서, 비디오 스트림의 적어도 하나의 명시적 시그널링을 엔트로피 디코딩하기 위한 적어도 하나의 컨텍스트는 현재 MVD 클래스에 기초하여 도출되고, 적어도 하나의 명시적 시그널링은 MVD의 적어도 하나의 컴포넌트에 대해 MVD 픽셀 해상도를 지정하기 위해 비디오 스트림에 포함된다. 단계 S2050에서, 비디오 스트림으로부터의 적어도 하나의 명시적 시그널링은 MVD의 적어도 하나의 컴포넌트에 대한 MVD 픽셀 해상도를 결정하기 위해 적어도 하나의 컨텍스트를 사용하여 엔트로피 디코딩된다. 예시적인 방법은 단계 S2099에서 중지된다.
본 개시의 실시예 및 구현에서, 임의의 단계 및/또는 작동은 원하는 대로 임의의 수량 또는 순서로 결합되거나 배열될 수 있다. 두 개 이상의 단계 및/또는 작동은 병렬로 수행될 수 있다. 본 개시의 실시예 및 구현은 개별적으로 사용될 수 있거나 또는 임의의 순서로 결합될 수 있다. 또한, 방법(또는 실시예), 인코더 및 디코더 각각은 처리 회로(예를 들어, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 일 예에서, 하나 이상의 프로세서는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 프로그램을 실행한다. 본 개시의 실시예는 루마 블록 또는 크로마 블록에 적용될 수 있다. 블록이라는 용어는 예측 블록, 코딩 블록, 코딩 유닛, 즉 CU로 해석될 수 있다. 여기서 블록이라는 용어는 변환 블록을 지칭하는 데에도 사용될 수 있다. 다음 항목에서, 블록 크기를 말할 때, 블록 폭 또는 높이, 블록의 폭 및 높이의 최대값, 또는 폭 및 높이의 최소값, 또는 영역 크기(폭 * 높이) 또는 종횡비(폭:높이, 또는 높이:폭)를 지칭할 수 있다.
위에서 설명된 본 기술은 컴퓨터 판독 가능 명령을 사용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현될 수 있고 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 21은 개시된 주제의 특정 실시예를 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(2100)을 도시한다.
컴퓨터 소프트웨어는 하나 이상의 컴퓨터 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(GPU) 등에 의한 어셈블리, 컴파일, 링크 또는 유사한 메커니즘을 통해 직접 실행될 수 있는 명령을 포함하는 코드를 생성할 수 있는 임의의 적절한 기계 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있다.
명령은 예를 들어 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게임 장치, 사물 인터넷 장치 등을 포함하는 다양한 유형의 컴퓨터 또는 그 컴포넌트에서 실행될 수 있다.
컴퓨터 시스템(2100)에 대해 도 21에 도시된 컴포넌트는 본질적으로 예시적이며 본 개시의 실시예를 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능의 범위에 대한 어떠한 제한도 제안하려는 것이 아니다. 컴포넌트의 구성은 컴퓨터 시스템(2100)의 예시적인 실시예에 도시된 컴포넌트의 임의의 하나 또는 조합과 관련된 임의의 종속성 또는 요구사항을 갖는 것으로 해석되어서는 안된다.
컴퓨터 시스템(2100)은 특정 휴먼 인터페이스 입력 장치를 포함할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 입력 장치는 예를 들어, 촉각 입력(예: 키 입력, 스와이프, 데이터 장갑 모션), 오디오 입력(예: 음성, 박수), 시각적 입력(예: 제스처), 후각 입력(도시되지 않음)을 통해 한 명 이상의 인간 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 휴먼 인터페이스 장치는 또한 오디오(예: 음성, 음악, 주변 소리), 이미지(예: 스캔된 이미지, 정지 이미지 카메라로부터 획득하는 픽처 이미지), 비디오(예: 2차원 비디오, 입체 비디오를 포함한 3차원 비디오)와 같이 인간에 의한 의식적 입력과 직접 관련이 없는 특정 매체를 캡처하는 데 사용될 수 있다.
입력 휴먼 인터페이스 장치는 키보드(2101), 마우스(2102), 트랙 패드(2103), 터치 스크린(2110), 데이터 글로브(도시되지 않음), 조이스틱(2105), 마이크(2106), 스캐너(2107) 및 카메라(2108) 중 하나 이상(각각 도시된 것 중 하나만)을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(2100)은 또한 특정 휴먼 인터페이스 출력 장치를 포함할 수 있다. 이러한 후먼 인터페이스 출력 장치는 예를 들어 촉각 출력, 소리, 빛 및 냄새/맛을 통해 한 명 이상의 인간 사용자의 감각을 자극할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 출력 장치는, 촉각 출력 장치(예를 들어, 터치 스크린(2110), 데이터 글로브(도시되지 않음), 또는 조이스틱(2105)에 의한 촉각 피드백을 포함하지만, 입력 장치로서 기능하지 않는 촉각 피드백 장치일 수도 있음), 오디오 출력 장치(예: 스피커(2109), 헤드폰(도시되지 않음)), 시각 출력 장치(예: CRT 스크린, LCD 스크린, 플라즈마 스크린, OLED 스크린, 터치 스크린 입력 능력을 갖거나 갖지 않는 각각, 촉각 피드백 능력을 갖거나 또는 갖지 않는 각각을 포함하는 스크린(2110)과 같음 ― 그 중 일부는 입체 출력, 가상 현실 안경(도시되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이 및 스모크 탱크(smoke tank, 도시되지 않음))와 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3차원 이상의 출력을 출력할 수 있음) ― 및 프린터(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(2100)은 또한 인간이 액세스 가능한 저장 장치 및 CD/DVD를 갖는 CD/DVD ROM/RW(2120)를 포함하는 광학 매체 또는 유사 매체(2121), 썸 드라이브(thumb-drive)(2122), 탈착식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(2123), 테이프 및 플로피 디스크와 같은 레거시 자기 매체(도시되지 않음), 보안 동글과 같은 특수 ROM/ASIC/PLD 기반 장치(도시되지 않음) 등과 같은 이와 연관된 매체를 포함할 수 있다.
통상의 기술자는 또한 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 "컴퓨터 판독 가능 매체"라는 용어가 전송 매체, 반송파 또는 다른 일시적 신호를 포함하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
컴퓨터 시스템(2100)은 또한 하나 이상의 통신 네트워크(2155)에 대한 인터페이스(2154)를 포함할 수 있다. 네트워크는 예를 들어 무선, 유선, 광일 수 있다. 네트워크는 또한 로컬, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연 허용 등일 수 있다. 네트워크의 예로는 이더넷과 같은 근거리 통신망, 무선 LAN, GSM, 3G, 4G, 5G, LTE 등을 포함하는 셀룰러 네트워크, 케이블 TV, 위성 TV 및 지상파 방송 TV를 포함하는 TV 유선 또는 무선 광역 디지털 네트워크, CANBus를 포함하는 차량 및 산업용 등을 포함한다. 특정 네트워크에는 일반적으로 특정 범용 데이터 포트 또는 주변 장치 버스(2149)(예를 들어, 컴퓨터 시스템(2100)의 USB 포트와 같음)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터가 필요하다. 다른 것들은 일반적으로 아래에 설명된 바와 같이 시스템 버스에 대한 부착에 의해 컴퓨터 시스템(2100)의 코어에 통합된다(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템에 대한 이더넷 인터페이스 또는 스마트 폰 컴퓨터 시스템에 대한 셀룰러 네트워크 인터페이스). 이러한 네트워크 중 하나를 사용하여, 컴퓨터 시스템(2100)은 다른 엔티티와 통신할 수 있다. 이러한 통신은 단방향, 수신 전용(예를 들어, 방송 TV), 단방향 전송 전용(예를 들어, 특정 CANbus 장치에 대한 CANbus) 또는 양방향, 예를 들어, 로컬 또는 광역 디지털 네트워크를 사용하는 다른 컴퓨터 시스템일 수 있다. 특정 프로토콜 및 프로토콜 스택은 상기한 바와 같이 각각의 네트워크 및 네트워크 인터페이스에서 사용될 수 있다.
전술한 휴먼 인터페이스 장치, 인간 액세스 가능 저장 장치 및 네트워크 인터페이스는 컴퓨터 시스템(2100)의 코어(2140)에 부착될 수 있다.
코어(2140)는 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU)(2141), 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit, GPU)(2142), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(Field Programmable Gate Area, FPGA)(2143) 형태의 특수 프로그램 가능 처리 유닛, 특정 태스크에 대한 하드웨어 가속기(2144), 그래픽 어댑터(2150) 등을 포함할 수 있다. 읽기 전용 메모리(Read-only memory, ROM)(2145), 랜덤 액세스 메모리(Random-access memory, 2146), 내부 비 사용자 액세스 가능 하드 드라이브, SSD 및 유사체(2147)와 같은 내부 대용량 저장소와 함께 이러한 장치는 시스템 버스(2148)를 통해 연결될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템에서, 시스템 버스(2148)는 추가 CPU, GPU 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형태로 액세스될 수 있다. 주변 장치는 코어의 시스템 버스(2148)에 직접 부착되거나, 또는 주변 장치 버스(2149)를 통해 부착될 수 있다. 예에서, 스크린(2110)은 그래픽 어댑터(2150)에 연결될 수 있다. 주변 장치 버스의 아키텍처에는 PCI, USB 등이 포함된다.
CPU(2141), GPU(2142), FPGA(2143) 및 가속기(2144)를 조합하여 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령을 실행할 수 있다. 이 컴퓨터 코드는 ROM(2145) 또는 RAM(2146)에 저장될 수 있다. 과도기 데이터는 RAM(2146)에 저장될 수도 있지만, 영구 데이터는 예를 들어 내부 대용량 저장소(2147)에 저장될 수 있다. 하나 이상의 CPU(2141), GPU(2142), 대용량 저장소(2147), ROM(2145), RAM(2146) 등과 밀접하게 연관될 수 있는 캐시 메모리의 사용을 통해 모든 메모리 장치에 대한 빠른 저장 및 검색이 가능해질 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 다양한 컴퓨터 구현 작동을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시의 목적을 위해 특별히 설계되고 구성된 것일 수 있거나, 또는 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 잘 알려져 있고 이용 가능한 종류일 수 있다.
비제한적인 예로서, 아키텍처를 갖는 컴퓨터 시스템(2100), 특히 코어(2140)는 하나 이상의 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 프로세서(들)(CPU, GPU, FPGA, 가속기 등을 포함함)의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 위에서 소개한 바와 같이 사용자 액세스 가능 대용량 저장소와 연관된 매체일 수 있으며, 코어 내부 대용량 저장소(2147) 또는 ROM(2145)과 같은 비 일시적 특성을 가진 코어(2140)의 특정 저장소일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예를 구현하는 소프트웨어는 이러한 장치에 저장되고 코어(2140)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 특정 필요에 따라 하나 이상의 메모리 장치 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(2140) 및 특히 그 안의 프로세서(CPU, GPU, FPGA 등을 포함함)가 RAM(2146)에 저장된 데이터 구조를 정의하는 것과 소프트웨어에서 정의된 프로세스에 따라 이러한 데이터 구조를 수정하는 것을 포함하여 여기에서 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하도록 할 수 있다. 추가로 또는 다르게는, 컴퓨터 시스템은 여기에서 설명된 특정 프로세스나 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하기 위해 소프트웨어 대신 또는 소프트웨어와 함께 작동할 수 있는 회로(예를 들어, 가속기(2144)에 고정되거나 다른 방식으로 구현된 로직의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는 로직을 포함할 수 있으며, 적절한 경우에 그 반대도 마찬가지이다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 대한 참조는 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(집적 회로(integrated circuit, IC)와 같음), 실행을 위한 로직을 구현하는 회로, 또는 적절한 경우 둘 다를 포함할 수 있다. 본 개시는 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 포함한다.
본 개시가 여러 예시적인 실시예를 설명하였지만, 본 개시의 범위 내에 속하는 변경, 순열 및 다양한 대체 등가물이 존재한다. 따라서, 당업자는 본 명세서에서 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않았지만 본 개시의 원리를 구현하고 따라서 본 개시의 사상 및 범위 내에 있는 수많은 시스템 및 방법을 고안할 수 있음을 이해할 것이다.
JEM: 공동 탐사 모델(joint exploration model)
VVC: 다목적 비디오 코딩(versatile video coding)
BMS: 벤치마크 세트(benchmark set)
MV: 모션 벡터(Motion Vector)
HEVC: 고효율 비디오 코딩(High Efficiency Video Coding)
SEI: 보충 향상 정보(Supplementary Enhancement Information)
VUI: 비디오 사용성 정보(Video Usability Information)
GOP: 픽처 그룹(Groups of Picture)
TU: 변환 유닛(Transform Unit)
PU: 예측 유닛(Prediction Unit)
CTU: 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit)
CTB: 코딩 트리 블록(Coding Tree Block)
PB: 예측 블록(Prediction Block)
HRD: 가상 참조 디코더(Hypothetical Reference Decoder)
SNR: 신호 잡음 비율(Signal Noise Ratio)
CPU: 중앙 처리 장치(Central Processing Unit)
GPU: 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit)
CRT: 음극선관(Cathode Ray Tube)
LCD: 액정 디스플레이(Liquid-Crystal Display)
OLED: 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode)
CD: 컴팩트 디스크(Compact Disc)
DVD: 디지털 비디오 디스크(Digital Video Disc)
ROM: 읽기 전용 메모리(Read-Only Memory)
RAM: 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory)
ASIC: 주문형 집적 회로(Application-Specific Integrated Circuit)
PLD: 프로그램 가능 로직 디바이스(Programmable Logic Device)
LAN: 근거리 통신망(Local Area Network)
GSM: 모바일 통신 글로벌 시스템(Global System for Mobile communication)
LTE: 롱텀 에볼루션(Long-Term Evolution)
CANBus: 제어기 영역 네트워크 버스(Controller Area Network Bus)
USB: 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus)
PCI: 주변장치 컴포넌트 상호연결(Peripheral Component Interconnect)
FPGA: 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(Field Programmable Gate Area)
SSD: 솔리드 스테이트 드라이브(solid-state drive)
IC: 집적 회로(Integrated Circuit)
HDR: 높은 동적 범위(high dynamic range)
SDR: 표준 동적 범위(standard dynamic range)
JVET: 공동 비디오 탐색 팀(Joint Video Exploration Team)
MPM: 가장 가능성 있는 모드(most probable mode)
WAIP: 광각 인트라 예측(Wide-Angle Intra Prediction)
CU: 코딩 유닛(Coding Unit)
PU: 예측 유닛(Prediction Unit)
TU: 변환 유닛(Transform Unit)
CTU: 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit)
PDPC: 위치 종속 예측 조합(Position Dependent Prediction Combination)
ISP: 인트라 서브 분할(Intra Sub-Partition)
SPS: 시퀀스 파라미터 설정(Sequence Parameter Setting)
PPS: 픽처 파라미터 세트(Picture Parameter Set)
APS: 적응 파라미터 세트(Adaptation Parameter Set)
VPS: 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set)
DPS: 디코딩 파라미터 세트(Decoding Parameter Set)
ALF: 적응 루프 필터(Adaptive Loop Filter)
SAO: 샘플 적응 오프셋(Sample Adaptive Offset)
CC-ALF: 교차 성분 적응 루프 필터(Cross-Component Adaptive Loop Filter)
CDEF: 제한된 방향성 향상 필터(Constrained Directional Enhancement Filter)
CCSO: 교차 성분 샘플 오프셋(Cross-Component Sample Offset)
LSO: 로컬 샘플 오프셋(Local Sample Offset)
LR: 루프 복원 필터(Loop Restoration Filter)
AV1: AO미디어 비디오 1(AOMedia Video 1)
AV2: AO미디어 비디오 2(AOMedia Video 2)
MVD: 모션 벡터 차이(Motion Vector difference)
CfL: 루마로부터의 크로마(Chroma from Luma)
SDT: 세미 디커플드 트리(Semi Decoupled Tree)
SDP: 세미 디커플링 분할(Semi Decoupled Partitioning)
SST: 세미 분리 트리(Semi Separate Tree)
SB: 슈퍼 블록(Super Block)
IBC(또는 IntraBC): 인트라 블록 카피(Intra Block Copy)
CDF: 누적 밀도 함수(Cumulative Density Function)
SCC: 스크린 컨텐츠 코딩(Screen Content Coding)
GBI: 일반화된 양방향 예측(Generalized Bi-prediction)
BCW: CU 레벨 가중치를 사용한 양방향 예측(Bi-prediction with CU-level Weight)
CIIP: 결합된 인트라 인터 예측(Combined intra-inter prediction)
POC: 픽처 순서 카운트(Picture Order Count)
RPS: 참조 픽처 세트(Reference Picture Set)
DPB: 디코딩된 픽처 버퍼(Decoded Picture Buffer)
MMVD: 모션 벡터 차이가 있는 병합 모드(Merge Mode with Motion Vector Difference)

Claims (22)

  1. 비디오 스트림의 현재 비디오 블록을 처리하는 방법으로서,
    상기 비디오 스트림을 수신하는 단계;
    상기 현재 비디오 블록이 예측 블록 및 모션 벡터(motion vector, MV)에 기초하여 인터 코딩되는 것으로 결정하는 단계 ― 상기 MV는 상기 현재 비디오 블록에 대한 참조 모션 벡터(reference motion vector, RMV) 및 모션 벡터 차이(motion vector difference, MVD)로부터 도출됨 ―; 및
    상기 MVD가 적응형 MVD 픽셀 해상도로 코딩되는 것으로 결정함에 응답하여,
    상기 현재 비디오 블록에 대한 참조 MVD 픽셀 정밀도를 결정하는 단계;
    최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도를 식별하는 단계;
    상기 참조 MVD 픽셀 정밀도 및 상기 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도에 기초하여 상기 현재 비디오 블록에 대해 허용 가능한 MVD 레벨의 세트를 결정하는 단계; 및
    상기 현재 비디오 블록에 대해 상기 비디오 스트림에서 시그널링되는 적어도 하나의 MVD 파라미터 및 상기 허용 가능한 MVD 레벨의 세트에 따라 상기 비디오 스트림으로부터 상기 MVD를 도출하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현재 비디오 블록에 대한 참조 MVD 픽셀 정밀도는 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 프레임 레벨, 슈퍼 블록 레벨 또는 코딩 블록 레벨에서 지정/시그널링/도출되는,
    방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 현재 비디오 블록에 대한 참조 MVD 픽셀 정밀도는 상기 현재 비디오 블록의 MVD와 연관된 MVD 클래스에 의존하는,
    방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 현재 비디오 블록에 대한 참조 MVD 픽셀 정밀도는 상기 현재 비디오 블록의 MVD의 MVD 크기에 의존하는,
    방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도는 미리 정의되는,
    방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    미리 정의된 MVD 클래스의 세트 중에서 현재 MVD 클래스를 결정하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 참조 MVD 픽셀 정밀도 및 상기 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도에 기초하여 상기 MVD에 대한 상기 허용 가능한 MVD 레벨의 세트를 결정하는 단계는,
    상기 현재 비디오 블록에 대해 상기 허용 가능한 MVD 레벨의 세트를 결정하기 위해, 상기 참조 MVD 픽셀 정밀도 및 상기 현재 MVD 클래스에 기초하여 결정되는 참조 MVD 레벨 세트로부터, 상기 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도 이상의 MVD 픽셀 정밀도와 연관된 MVD 레벨을 제외하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도는 ¼ 픽셀인,
    방법.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    1/8 픽셀 이상의 정밀도와 연관된 MVD 레벨은 상기 현재 비디오 블록에 대해 허용 가능한 MVD 레벨의 세트에서 제외되는,
    방법.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    미리 정의된 MVD 클래스의 세트 중에서 현재 MVD 클래스를 결정하는 단계
    를 더 포함하며,
    분수 MVD 정밀도와 연관된 MVD 레벨은 상기 현재 MVD 클래스가 임계 MVD 클래스 이하인 경우 상기 참조 MVD 정밀도에 관계없이 상기 허용 가능한 MVD 레벨의 세트에 포함되는,
    방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 임계 MVD 클래스는 상기 미리 정의된 MVD 클래스의 세트 중에서 가장 낮은 MVD 클래스인,
    방법.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MVD의 크기를 결정하는 단계
    를 더 포함하며,
    임계 MVD 정밀도보다 더 높은 MVD 정밀도와 연관된 MVD 레벨은 상기 MVD의 크기가 임계 MVD 크기 이하인 경우에만 상기 허용 가능한 MVD 레벨의 세트에서 허용되는,
    방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 임계 MVD 크기는 2 픽셀 이하인,
    방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 임계 MVD 정밀도는 1 픽셀인,
    방법.
  14. 제11항에 있어서,
    ¼ 픽셀 이상의 MVD 정밀도와 연관된 MVD 레벨은 상기 MVD의 크기가 ½ 픽셀 이하인 경우에만 허용되는,
    방법.
  15. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최대 허용된 MVD 픽셀 정밀도는 상기 참조 MVD 픽셀 정밀도보다 크지 않은,
    방법.
  16. 비디오 스트림의 현재 비디오 블록을 처리하는 방법으로서,
    상기 비디오 스트림을 수신하는 단계;
    상기 현재 비디오 블록이 인터 코딩되고 다수의 참조 프레임과 연관되어 있는 것으로 결정하는 단계; 및
    적응형 모션 벡터 차이(MVD) 픽셀 해상도가 상기 비디오 스트림의 시그널링에 기초하여 상기 다수의 참조 프레임 중 적어도 하나에 적용되는지 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 시그널링은 적응형 MVD 픽셀 해상도가 상기 다수의 참조 프레임 모두에 적용되거나 또는 상기 다수의 참조 프레임에 전혀 적용되지 않는지 여부를 지시하기 위한 단일 비트 플래그를 포함하는,
    방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 시그널링은 적응형 MVD 픽셀 해상도가 적용되는지 여부를 지시하기 위해 상기 다수의 참조 프레임 중 하나에 각각 대응하는 별도의 플래그를 포함하는,
    방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 시그널링은, 상기 다수의 참조 프레임 각각에 대해,
    상기 다수의 참조 프레임 각각에 대응하는 MVD가 0인 경우 적응형 MVD 픽셀 해상도가 적용되지 않는다는 암시적 지시; 및
    상기 다수의 참조 프레임 각각에 대응하는 MVD가 논-제로(non-zero)인 경우 적응형 MVD 픽셀 해상도가 적용되는지 여부를 지시하기 위한 단일 비트 플래그
    를 포함하는, 방법.
  20. 비디오 스트림의 현재 비디오 블록을 처리하는 방법으로서,
    상기 비디오 스트림을 수신하는 단계;
    상기 현재 비디오 블록이 예측 블록 및 모션 벡터(MV)에 기초하여 인터 코딩되는 것으로 결정하는 단계 ― 상기 MV는 상기 현재 비디오 블록에 대한 참조 모션 벡터(RMV) 및 모션 벡터 차이(MVD)로부터 도출됨 ―;
    미리 정의된 MVD 클래스의 세트 중에서 상기 MVD의 현재 MVD 클래스를 결정하는 단계;
    상기 현재 MVD 클래스에 기초하여, 상기 비디오 스트림의 적어도 하나의 명시적 시그널링을 엔트로피 디코딩하기 위한 적어도 하나의 컨텍스트(context)를 도출하는 단계 ― 상기 적어도 하나의 명시적 시그널링은 상기 MVD의 적어도 하나의 컴포넌트에 대한 MVD 픽셀 해상도를 지정하기 위해 상기 비디오 스트림에 포함됨 ―; 및
    상기 MVD의 적어도 하나의 컴포넌트에 대한 MVD 픽셀 해상도를 결정하기 위해 상기 적어도 하나의 컨텍스트를 사용하여 상기 비디오 스트림으로부터의 상기 적어도 하나의 명시적 시그널링을 엔트로피 디코딩하는 단계
    를 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 MVD의 적어도 하나의 컴포넌트는 상기 MVD의 수평 컴포넌트 및 수직 컴포넌트를 포함하고, 상기 적어도 하나의 컨텍스트는 상기 MVD의 수평 컴포넌트 및 수직 컴포넌트 중 하나와 각각 연관된 2개의 개별 컨텍스트를 포함하며, 상기 수평 컴포넌트 및 상기 수직 컴포넌트는 개별 MVD 픽셀 해상도와 연관되는,
    방법.
  22. 비디오 처리 장치로서,
    컴퓨터 명령어를 저장하기 위한 메모리 및 프로세서
    를 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 컴퓨터 명령어를 실행할 때, 제1항 내지 제5항 및 제16항 내지 제21항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되는,
    비디오 처리 장치.
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