KR20240068697A - 서브블록 모션 벡터에 기초한 모션 벡터 예측을 위한 방법 및 장치 - Google Patents
서브블록 모션 벡터에 기초한 모션 벡터 예측을 위한 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 개시내용은 일반적으로 비디오 코딩/디코딩에 관한 것이고, 특히 서브블록 모션 벡터들에 기초한 모션 벡터 예측에 관한 것이다. 코딩된 비디오 비트스트림에서 현재 프레임의 현재 블록을 처리하기 위한 하나의 방법이 개시된다. 방법은, 디바이스에 의해, 코딩된 비디오 비트스트림을 수신하는 단계; 디바이스에 의해, 코딩된 비디오 비트스트림에 기초하여, 적어도 하나의 참조 프레임의 적어도 하나의 참조 블록에 의해 인터 예측될 현재 프레임의 현재 블록을 결정하는 단계; 디바이스에 의해, 코딩된 비디오 비트스트림에 기초하여, 적어도 하나의 참조 블록 각각에 대응하는 현재 블록 모션 벡터(MV)를 결정하는 단계- 현재 블록 MV는 참조 MV에 의해 예측됨 -; 및 디바이스에 의해, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하는 단계를 포함한다.
Description
인용에 의한 통합
본 출원은 2022년 9월 21일자로 출원된 미국 가출원 제63/408,569호에 기초하고 그에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다. 본 출원은 또한 2023년 3월 17일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제18/122,823호에 기초하고 그에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
기술분야
본 개시내용은 일련의 고급 비디오 코딩 기술들을 설명한다. 더 구체적으로, 개시된 기술은 서브블록 모션 벡터들에 기초한 모션 벡터 예측의 구현 및 그에 대한 향상을 수반한다.
본 명세서에 제공된 이 배경 설명은 본 개시내용의 맥락을 일반적으로 제시하기 위한 것이다. 이 배경기술 부분에 설명되어 있는 현재 등록된 발명자들의 연구 및 본 출원의 출원 시점에 종래 기술로서 달리 간주되지 않을 수 있는 설명의 양태들은 명시적으로도 암시적으로도 본 개시내용에 대한 종래 기술로 인정되지 않는다.
비디오 코딩 및 디코딩은 모션 보상을 동반한 인터-픽처 예측(inter-picture prediction)을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 픽처들을 포함할 수 있고, 각각의 픽처는, 예를 들어, 1920x1080 루미넌스 샘플들 및 연관된 전체 또는 서브샘플링된 크로미넌스 샘플들의 공간적 차원을 갖는다. 일련의 픽처들은, 예를 들어, 초당 60 픽처 또는 초당 60 프레임의 고정 또는 가변 픽처 레이트(대안적으로 프레임 레이트로 지칭됨)를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 스트리밍 또는 데이터 처리를 위한 특정 비트레이트 요건들을 갖는다. 예를 들어, 1920 x 1080의 픽셀 해상도, 60 프레임/초의 프레임 레이트, 및 컬러 채널당 픽셀당 8 비트에서 4:2:0의 크로마 서브샘플링을 갖는 비디오는 1.5 Gbit/s에 근접한 대역폭을 요구한다. 한 시간 분량의 이러한 비디오는 600 GBytes를 초과하는 저장 공간을 필요로 한다.
비디오 코딩 및 디코딩의 한 가지 목적은, 압축을 통한, 압축되지 않은 입력 비디오 신호에서의 중복성(redundancy)의 감소일 수 있다. 압축은 앞서 설명한 대역폭 및/또는 저장 공간 요건들을, 일부 경우들에서는, 2 자릿수 이상 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 압축과 손실 압축 양자 모두뿐만 아니라 이들의 조합이 이용될 수 있다. 무손실 압축은 디코딩 프로세스를 통해 압축된 원래 신호로부터 원래 신호의 정확한 사본이 재구성될 수 있는 기법들을 지칭한다. 손실 압축은 원래 비디오 정보가 코딩 동안 완전히 유지되지 않고 디코딩 동안 완전히 복구가능하지 않은 코딩/디코딩 프로세스를 지칭한다. 손실 압축을 사용할 때, 재구성된 신호는 원래 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 원래 신호와 재구성된 신호 사이의 왜곡은 일부 정보 손실에도 불구하고 재구성된 신호를 의도된 응용에 유용하게 렌더링할 수 있을 정도로 충분히 작게 만들어진다. 비디오의 경우, 손실 압축이 많은 응용들에서 널리 이용된다. 허용가능 왜곡의 양은 응용에 의존한다. 예를 들어, 특정 소비자 비디오 스트리밍 응용들의 사용자들은 시네마틱 또는 텔레비전 방송 응용들의 사용자들보다 더 높은 왜곡을 허용할 수 있다. 특정 코딩 알고리즘에 의해 달성가능한 압축비는 다양한 왜곡 허용오차를 반영하도록 선택되거나 조정될 수 있다: 더 높은 허용가능 왜곡은 일반적으로 더 높은 손실들 및 더 높은 압축비들을 산출하는 코딩 알고리즘들을 허용한다.
비디오 인코더 및 디코더는, 예를 들어, 모션 보상, 푸리에(Fourier) 변환, 양자화, 및 엔트로피 코딩을 포함한, 몇가지 광범위한 카테고리들 및 단계들로부터의 기법들을 이용할 수 있다.
비디오 코덱 기술들은 인트라 코딩(intra coding)으로 알려진 기법들을 포함할 수 있다. 인트라 코딩에서, 샘플 값들은 이전에 재구성된 참조 픽처들로부터의 샘플들 또는 다른 데이터를 참조하지 않고 표현된다. 일부 비디오 코덱들에서, 픽처는 샘플들의 블록들로 공간적으로 세분된다. 샘플들의 모든 블록들이 인트라 모드에서 코딩될 때, 그 픽처는 인트라 픽처(intra picture)라고 지칭될 수 있다. 인트라 픽처들 및 그것들의 파생물들, 예컨대, 독립 디코더 리프레시 픽처들(independent decoder refresh pictures)은 디코더 상태를 리셋하기 위해 사용될 수 있고, 따라서 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션에서 첫 번째 픽처로서 또는 스틸 이미지(still image)로서 사용될 수 있다. 인트라 예측 후의 블록의 샘플들은 그 후 주파수 도메인으로 변환될 수 있고, 그렇게 생성된 변환 계수들은 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측은 사전-변환 도메인(pre-transform domain)에서 샘플 값들을 최소화하는 기법을 나타낸다. 일부 경우들에서, 변환 후의 DC 값이 더 작을수록, 그리고 AC 계수들이 더 작을수록, 엔트로피 코딩 후의 블록을 나타내기 위해 주어진 양자화 스텝 크기(quantization step size)에서 요구되는 비트들이 더 적다.
예를 들어, MPEG-2 세대 코딩 기술들로부터 알려진 것과 같은 전통적인 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 그러나, 일부 더 새로운 비디오 압축 기술들은, 예를 들어, 공간적 이웃(spatially neighboring)의 인코딩 및/또는 디코딩 동안 획득되는, 그리고 디코딩 순서에서 인트라 코딩 또는 디코딩되는 데이터 블록들에 선행하는 주위의 샘플 데이터 및/또는 메타데이터에 기초하여 블록들의 코딩/디코딩을 시도하는 기법들을 포함한다. 이러한 기법들은 이후 "인트라 예측(intra prediction)" 기법들로 불린다. 적어도 일부 경우들에서, 인트라 예측은 다른 참조 픽처들로부터가 아니라 재구성 중인 현재 픽처로부터의 참조 데이터만을 사용한다는 점에 유의한다.
많은 상이한 형태의 인트라 예측이 있을 수 있다. 이러한 기법들 중 하나보다 많은 기법이 주어진 비디오 코딩 기술에서 이용가능할 때, 사용 중인 기법은 인트라 예측 모드라고 지칭될 수 있다. 하나 이상의 인트라 예측 모드가 특정 코덱에 제공될 수 있다. 특정 경우들에서, 모드들은 서브모드들을 가질 수 있고/있거나 다양한 파라미터들과 연관될 수 있으며, 비디오의 블록들에 대한 모드/서브모드 정보 및 인트라 코딩 파라미터들은 개별적으로 코딩되거나 또는 집합적으로 모드 코드워드들에 포함될 수 있다. 주어진 모드, 서브모드, 및/또는 파라미터 조합에 사용할 코드워드는 인트라 예측을 통해 코딩 효율 이득에 영향을 미칠 수 있고, 코드워드들을 비트스트림으로 변환하기 위해 사용되는 엔트로피 코딩 기술도 그렇게 할 수 있다.
인트라 예측의 특정 모드가 H.264와 함께 도입되었고, H.265에서 개선되었으며, JEM(joint exploration model), VVC(versatile video coding), 및 BMS(benchmark set)와 같은 더 새로운 코딩 기술들에서 추가로 개선되었다. 일반적으로, 인트라 예측을 위해, 이용가능하게 된 이웃 샘플 값들을 사용하여 예측자 블록이 형성될 수 있다. 예를 들어, 특정 방향 및/또는 라인들을 따르는 이웃 샘플들의 특정 세트의 이용가능한 값들이 예측자 블록으로 복사될 수 있다. 사용중인 방향에 대한 참조는 비트스트림에서 코딩될 수 있거나, 자체적으로 예측될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 하부 우측에 H.265의 33개의 가능한 인트라 예측자 방향(H.265에서 특정된 35개의 인트라 모드 중 33개의 각도 모드에 대응함)에서 특정된 9개의 예측자 방향의 서브세트가 묘사되어 있다. 화살표들이 수렴(converge)하는 포인트(101)는 예측되고 있는 샘플을 나타낸다. 화살표들은 이웃 샘플들이 101에서 샘플을 예측하기 위해 사용되는 방향을 나타낸다. 예를 들어, 화살표(102)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 샘플들로부터 상부 우측으로, 수평 방향으로부터 45도 각도로 예측되는 것을 표시한다. 유사하게, 화살표(103)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 샘플들로부터 샘플(101)의 하부 좌측으로, 수평 방향으로부터 22.5도 각도로 예측되는 것을 표시한다.
계속 도 1a를 참조하면, 상단 좌측에, 4x4 샘플들의 정사각형 블록(104)(굵은 파선으로 표시됨)이 묘사되어 있다. 정사각형 블록(104)은 16개의 샘플을 포함하며, 각각의 샘플은 "S", Y 차원에서의 포지션(예를 들어, 행 인덱스), 및 X 차원에서의 포지션(예를 들어, 열 인덱스)으로 라벨링되어 있다. 예를 들어, 샘플 S21은 Y 차원에서의 (상단으로부터) 2번째 샘플 및 X 차원에서의 (좌측으로부터) 1번째 샘플이다. 유사하게, 샘플 S44는 블록(104)에서 Y 차원과 X 차원 둘 다에서의 4번째 샘플이다. 블록이 크기가 4x4 샘플이므로, S44는 하단 우측에 있다. 유사한 넘버링 방식을 따르는 예시적인 참조 샘플들이 추가로 도시되어 있다. 블록(104)에 대해 참조 샘플이 R, 그의 Y 포지션(예를 들어, 행 인덱스) 및 X 포지션(열 인덱스)으로 라벨링된다. H.264와 H.265 양자 모두에서, 재구성 중인 블록에 인접하여 이웃하는 예측 샘플들이 사용된다.
블록(104)의 인트라 픽처 예측은 시그널링된 예측 방향에 따라 이웃 샘플들로부터 참조 샘플 값들을 복사함으로써 시작될 수 있다. 예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림은, 이 블록(104)에 대해, 화살표(102)의 예측 방향을 표시하는 - 즉, 샘플들이 예측 샘플 또는 샘플들로부터 상부 우측으로, 수평 방향으로부터 45도 각도로 예측되는 - 시그널링을 포함한다고 가정한다. 이러한 경우, 샘플들 S41, S32, S23, 및 S14는 동일한 참조 샘플 R05로부터 예측된다. 이어서, 샘플 S44는 참조 샘플 R08로부터 예측된다.
특정 경우에, 다수의 참조 샘플들의 값들은, 특히, 방향들이 45도로 균등하게 나누어지지 않을 때, 참조 샘플을 계산하기 위해, 예를 들어, 보간을 통해 조합될 수 있다.
비디오 코딩 기술이 계속 발전함에 따라 가능한 방향들의 수가 증가하였다. H.264(2003년)에서, 예를 들어, 9개의 상이한 방향이 인트라 예측에 이용가능하다. 그것은 H.265(2013년)에서 33개로 증가하였고, JEM/VVC/BMS는 본 공개 시점에 최대 65개의 방향을 지원할 수 있다. 가장 적합한 인트라 예측 방향들을 식별하는 것을 돕기 위해 실험적 연구들이 수행되었고, 엔트로피 코딩에서의 특정 기법들을 사용하여 이러한 가장 적합한 방향들을 적은 수의 비트들로 인코딩함으로써, 방향들에 대한 특정 비트 페널티를 용인할 수 있다. 또한, 방향들 자체는 디코딩된 이웃 블록들의 인트라 예측에서 사용된 이웃 방향들로부터 때때로 예측될 수 있다.
도 1b는 시간 경과에 따라 개발된 다양한 인코딩 기술들에서 증가하는 수의 예측 방향들을 예시하기 위해 JEM에 따른 65개의 인트라 예측 방향을 묘사하는 개략도(180)를 도시한다.
인트라 예측 방향들을 나타내는 비트들을 코딩된 비디오 비트스트림에서의 예측 방향들에 맵핑하는 방식은 비디오 코딩 기술마다 달라질 수 있고; 예를 들어, 인트라 예측 모드에 대한 예측 방향의 간단한 직접 맵핑들로부터, 코드워드들, 최고 확률 모드들(most probable modes)을 수반하는 복잡한 적응적 방식들, 및 유사한 기법들에 이르기까지 다양할 수 있다. 그러나, 모든 경우에, 특정한 다른 방향들보다 비디오 콘텐츠에서 일어날 가능성이 통계적으로 적은 인트라 예측을 위한 특정 방향들이 있을 수 있다. 비디오 압축의 목표는 중복성의 감소이므로, 잘 설계된 비디오 코딩 기술에서, 이러한 가능성이 적은 방향들은 가능성이 많은 방향들보다 많은 수의 비트들로 표현될 수 있다.
인터 픽처 예측, 또는 인터 예측은 모션 보상에 기초할 수 있다. 모션 보상에서, 이전에 재구성된 픽처 또는 그의 일부(참조 픽처)로부터의 샘플 데이터가, 모션 벡터(motion vector)(이후 MV)에 의해 표시된 방향으로 공간적으로 시프트된 이후에, 새롭게 재구성된 픽처 또는 픽처 부분(예를 들어, 블록)의 예측에 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 참조 픽처는 현재 재구성 중인 픽처와 동일할 수 있다. MV들은 2개의 차원 X 및 Y, 또는 3개의 차원을 가질 수 있고, 제3 차원은 (시간 차원과 유사한) 사용 중인 참조 픽처의 표시이다.
일부 비디오 압축 기법들에서, 샘플 데이터의 특정 영역에 적용가능한 현재 MV는 다른 MV들로부터, 예를 들어 재구성 중인 영역에 공간적으로 인접한 샘플 데이터의 다른 영역들과 관련되고 디코딩 순서에서 현재 MV에 선행하는 그러한 다른 MV들로부터 예측될 수 있다. 그렇게 하면, 상관된 MV들에서의 중복성을 제거하는 것에 의존하여 MV들을 코딩하기 위해 요구되는 데이터의 전체 양을 실질적으로 감소시킬 수 있고, 이에 의해 압축 효율을 증가시킬 수 있다. MV 예측은, 예를 들어, 카메라로부터 도출된 입력 비디오 신호(자연 비디오(natural video)라고 알려짐)를 코딩할 때, 단일 MV가 적용가능한 영역보다 더 큰 영역들이 비디오 시퀀스에서 유사한 방향으로 움직이는 통계적 가능성이 있기 때문에 효과적으로 작동할 수 있고, 따라서, 일부 경우들에는 이웃 영역의 MV들로부터 도출된 유사한 모션 벡터를 사용하여 예측될 수 있다. 그 결과, 주어진 영역에 대한 실제 MV가 주위의 MV들로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하게 된다. 이러한 MV는 결국, 엔트로피 코딩 후에, MV가 이웃 MV(들)로부터 예측되기보다는 직접 코딩되는 경우에 사용되는 것보다 더 적은 수의 비트들로 표현될 수 있다. 일부 경우들에서, MV 예측은 원래 신호(즉: 샘플 스트림)로부터 도출된 신호(즉: MV들)의 무손실 압축의 예일 수 있다. 다른 경우들에서, MV 예측 자체는, 예를 들어, 수 개의 주위의 MV들로부터 예측자를 계산할 때의 라운딩 오류들 때문에, 손실성일 수 있다.
다양한 MV 예측 메커니즘들이 H.265/HEVC (ITU-T Rec. H.265, "High Efficiency Video Coding", December 2016)에 설명되어 있다. H.265가 명시하는 많은 MV 예측 메커니즘들 중에서, 이후 "공간적 병합(spatial merge)"이라고 지칭되는 기법이 아래에서 설명된다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 현재 블록(201)은 공간적으로 시프트된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측가능한 것으로 모션 검색 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플들을 포함한다. 그 MV를 직접 코딩하는 대신에, MV는 하나 이상의 참조 픽처와 연관된 메타데이터로부터, 예를 들어, 가장 최근의(디코딩 순서로) 참조 픽처로부터, A0, A1, 및 B0, B1, B2(각각, 202 내지 206)로 나타내어진 5개의 주위 샘플 중 어느 하나와 연관된 MV를 사용하여 도출될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하는 동일한 참조 픽처로부터의 예측자들을 사용할 수 있다.
본 개시내용은 서브블록 모션 벡터들에 기초한 모션 벡터 예측을 위한 방법, 장치, 및 컴퓨터 판독가능 저장 매체의 다양한 실시예들을 설명한다.
일 양태에 따르면, 본 개시내용의 실시예는 코딩된 비디오 비트스트림에서 현재 프레임의 현재 블록을 디코딩하기 위한 방법을 제공한다. 이 방법은, 디바이스에 의해, 코딩된 비디오 비트스트림을 수신하는 단계를 포함한다. 디바이스는 명령어들을 저장한 메모리 및 메모리와 통신하는 프로세서를 포함한다. 이 방법은 디바이스에 의해, 코딩된 비디오 비트스트림에 기초하여, 적어도 하나의 참조 프레임의 적어도 하나의 참조 블록에 의해 인터 예측될 현재 프레임의 현재 블록을 결정하는 단계; 디바이스에 의해, 코딩된 비디오 비트스트림에 기초하여, 적어도 하나의 참조 블록 각각에 대응하는 현재 블록 모션 벡터(MV)를 결정하는 단계- 현재 블록 MV는 참조 MV에 의해 예측됨 -; 및 디바이스에 의해, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하는 단계를 추가로 포함한다. MV 참조 블록의 서브블록 MV는 모션 벡터 예측자(motion vector predictor, MVP)로서 사용하기 위해 저장된다.
또 다른 양태에 따르면, 본 개시내용의 실시예는 코딩된 비디오 비트스트림에서 현재 프레임의 현재 블록을 처리하기 위한 장치를 제공한다. 장치는 명령어들을 저장한 메모리; 및 메모리와 통신하는 프로세서를 포함한다. 프로세서가 명령어들을 실행할 때, 프로세서는 장치로 하여금 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위한 위의 방법들을 수행하게 하도록 구성된다.
다른 양태에서, 본 개시내용의 실시예는 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위한 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위한 위의 방법들을 수행하게 하는 명령어들을 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들을 제공한다.
위의 그리고 다른 양태들 및 그 구현들은 도면들, 설명들, 및 청구항들에서 더 상세하게 설명된다.
개시된 주제의 추가의 특징들, 본질 및 다양한 이점들이 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더 명백할 것이다.
도 1a는 인트라 예측 방향성 모드들의 예시적인 서브세트의 개략적 예시를 도시한다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향들의 예시를 도시한다.
도 2는 일 예에서 모션 벡터 예측을 위한 현재 블록 및 그 주위의 공간적 병합 후보들의 개략적 예시를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 7은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 방식을 도시한다.
도 10은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 11은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 12는 예시적인 파티셔닝 방식에 따라 베이스 블록을 코딩 블록들로 파티셔닝하는 예를 도시한다.
도 13은 예시적인 삼진 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 14는 예시적인 쿼드트리 이진 트리 코딩 블록 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 15는 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 방식 및 변환 블록들의 코딩 순서를 도시한다.
도 16은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 다른 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 17은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 다른 방식을 도시한다.
도 18은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 복합 인터 예측(compound inter prediction)의 개념을 예시한다.
도 19는 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 시간 보간 예측(temporal interpolated prediction)의 개념을 예시한다.
도 20은 본 개시내용의 실시예들에 따른 로컬 워핑된 모션 예측(local warped motion prediction)의 모델 파라미터들을 도출하기 위해 사용되는 모션 샘플들의 예시적인 구현을 예시한다.
도 21은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 워핑된 모션 모드들(warped motion modes)의 개념을 예시한다.
도 22는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 23은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 컴퓨터 시스템의 개략도를 도시한다.
도 1a는 인트라 예측 방향성 모드들의 예시적인 서브세트의 개략적 예시를 도시한다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향들의 예시를 도시한다.
도 2는 일 예에서 모션 벡터 예측을 위한 현재 블록 및 그 주위의 공간적 병합 후보들의 개략적 예시를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 7은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 방식을 도시한다.
도 10은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 11은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 12는 예시적인 파티셔닝 방식에 따라 베이스 블록을 코딩 블록들로 파티셔닝하는 예를 도시한다.
도 13은 예시적인 삼진 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 14는 예시적인 쿼드트리 이진 트리 코딩 블록 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 15는 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 방식 및 변환 블록들의 코딩 순서를 도시한다.
도 16은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 다른 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 17은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 다른 방식을 도시한다.
도 18은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 복합 인터 예측(compound inter prediction)의 개념을 예시한다.
도 19는 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 시간 보간 예측(temporal interpolated prediction)의 개념을 예시한다.
도 20은 본 개시내용의 실시예들에 따른 로컬 워핑된 모션 예측(local warped motion prediction)의 모델 파라미터들을 도출하기 위해 사용되는 모션 샘플들의 예시적인 구현을 예시한다.
도 21은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 워핑된 모션 모드들(warped motion modes)의 개념을 예시한다.
도 22는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 23은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 컴퓨터 시스템의 개략도를 도시한다.
이제, 본 발명의 일부를 형성하고 실시예들의 특정 예들을 예시로서 도시하는 첨부 도면들을 참조하여 이하 상세히 발명이 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 다양한 상이한 형태들로 구체화될 수 있고, 따라서, 커버된 또는 청구된 주제가 아래에 제시될 실시예들 중 임의의 것으로 제한되지 않는 것으로서 해석되도록 의도된다는 점에 유의한다. 본 발명은 방법들, 디바이스들, 컴포넌트들, 또는 시스템들로 구체화될 수 있다는 점에 또한 유의한다. 따라서, 본 발명의 실시예들은, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합의 형태를 취할 수 있다.
명세서 및 청구항들 전반에 걸쳐, 용어들은 명시적으로 언급된 의미를 넘어 문맥에 시사된 또는 암시된 미묘한 차이의 의미들을 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "하나의 실시예에서(in one embodiment)" 또는 "일부 실시예들에서(in some embodiments)"라는 어구는 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니며, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "또 다른 실시예에서(in another embodiment)" 또는 "다른 실시예들에서(in other embodiments)"라는 어구는 반드시 상이한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 마찬가지로, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "하나의 구현에서(in one implementation)" 또는 "일부 구현들에서(in some implementations)"라는 어구는 반드시 동일한 구현을 지칭하는 것은 아니며, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "또 다른 구현에서(in another implementation)" 또는 "다른 구현들에서(in other implementations)"라는 어구는 반드시 상이한 구현을 지칭하는 것은 아니다. 예를 들어, 청구된 주제는 전체적으로 또는 부분적으로 예시적인 실시예들/구현들의 조합들을 포함하는 것으로 의도된다.
일반적으로, 용어는 문맥에서의 사용으로부터 적어도 부분적으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "및", "또는", 또는 "및/또는"과 같은 용어들은 이러한 용어들이 사용되는 문맥에 적어도 부분적으로 의존할 수 있는 다양한 의미를 포함할 수 있다. 전형적으로, A, B 또는 C와 같은 리스트를 연관시키기 위해 사용되는 경우 "또는"은, 여기서 포함적 의미(inclusive sense)로 사용되는 A, B, 및 C는 물론, 여기서 배타적 의미(exclusive sense)로 사용되는 A, B 또는 C를 의미하는 것으로 의도된다. 부가적으로, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"라는 용어는, 문맥에 적어도 부분적으로 의존하여, 단수 의미로 임의의 특징, 구조, 또는 특성을 설명하는 데 사용될 수 있거나, 복수 의미로 특징들, 구조들 또는 특성들의 조합들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 유사하게, "한", "하나", 또는 "그"와 같은 용어들은, 다시, 문맥에 적어도 부분적으로 의존하여, 단수 용법을 전달하거나 복수 용법을 전달하는 것으로 이해될 수 있다. 부가적으로, "~에 기초하여(based on)" 또는 "~에 의해 결정되는(determined by)"이라는 용어는 배타적인 인자 세트를 전달하는 것으로 반드시 의도되지는 않는 것으로 이해될 수 있고, 그 대신에, 다시, 문맥에 적어도 부분적으로 의존하여, 반드시 명백히 설명되지는 않은 추가 인자들의 존재를 허용할 수 있다.
도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도를 예시한다. 통신 시스템(300)은, 예를 들어, 네트워크(350)를 통해, 서로 통신할 수 있는 복수의 단말 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(300)은 네트워크(350)를 통해 상호접속되는 제1 쌍의 단말 디바이스들(310 및 320)을 포함한다. 도 3의 예에서, 제1 쌍의 단말 디바이스들(310 및 320)은 데이터의 단방향 송신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스(310)는 네트워크(350)를 통해 다른 단말 디바이스(320)로의 송신을 위해 (예를 들어, 단말 디바이스(310)에 의해 캡처되는 비디오 픽처들의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트스트림의 형태로 송신될 수 있다. 단말 디바이스(320)는 네트워크(350)로부터 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처들을 복구하고 복구된 비디오 데이터에 따라 비디오 픽처들을 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 송신은 미디어 서빙 응용들(media serving applications) 등에서 구현될 수 있다.
다른 예에서, 통신 시스템(300)은, 예를 들어, 영상 회의 응용 동안 구현될 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 송신을 수행하는 제2 쌍의 단말 디바이스들(330 및 340)을 포함한다. 데이터의 양방향 송신을 위해, 일 예에서, 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 각각의 단말 디바이스는 네트워크(350)를 통해 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 다른 단말 디바이스로의 송신을 위해 (예를 들어, 단말 디바이스에 의해 캡처되는 비디오 픽처들의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 각각의 단말 디바이스는 또한 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 다른 단말 디바이스에 의해 송신된 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처들을 복구할 수 있고, 복구된 비디오 데이터에 따라 액세스가능한 디스플레이 디바이스에서 비디오 픽처들을 디스플레이할 수 있다.
도 3의 예에서, 단말 디바이스들(310, 320, 330 및 340)은 서버들, 개인용 컴퓨터들 및 스마트 폰들로서 구현될 수 있지만, 본 개시내용의 기본 원리들의 적용가능성은 그렇게 제한되지 않을 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은 데스크톱 컴퓨터들, 랩톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 미디어 플레이어들, 웨어러블 컴퓨터들, 전용 영상 회의 장비, 및/또는 이와 유사한 것에서 구현될 수 있다. 네트워크(350)는 예를 들어 유선(와이어드) 및/또는 무선 통신 네트워크들을 포함하여, 단말 디바이스들(310, 320, 330 및 340) 사이에 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의의 수 또는 타입들의 네트워크들을 나타낸다. 통신 네트워크(350)는 회선 교환, 패킷 교환, 및/또는 다른 타입들의 채널들에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크들은 통신 네트워크들, 로컬 영역 네트워크들, 광역 네트워크들 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(350)의 아키텍처 및 토폴로지는 본 명세서에서 명시적으로 설명되지 않는 한 본 개시내용의 동작에 중요하지 않을 수 있다.
도 4는, 개시된 주제를 위한 응용에 대한 예로서, 비디오 스트리밍 환경에서의 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시된 주제는, 예를 들어, 영상 회의, 디지털 TV 방송, 게이밍, 가상 현실, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함한 디지털 미디어 상의 압축된 비디오의 저장 등을 포함하는 다른 비디오 응용들에 동등하게 적용가능할 수 있다.
비디오 스트리밍 시스템은 압축되지 않은 비디오 픽처들 또는 이미지들의 스트림(402)을 생성하기 위한 비디오 소스(401), 예를 들어, 디지털 카메라를 포함할 수 있는 비디오 캡처 서브시스템(413)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 비디오 픽처들의 스트림(402)은 비디오 소스(401)의 디지털 카메라에 의해 기록되는 샘플들을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)와 비교할 때 높은 데이터 용량을 강조하기 위해 굵은 라인으로 묘사된 비디오 픽처들의 스트림(402)은 비디오 소스(401)에 결합된 비디오 인코더(403)를 포함하는 전자 디바이스(420)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(403)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 개시된 주제의 양태들을 가능하게 하거나 구현하기 위해 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 압축되지 않은 비디오 픽처들의 스트림(402)과 비교할 때 더 낮은 데이터 용량을 강조하기 위해 얇은 라인으로서 묘사된 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(404))는 장래의 사용을 위해 스트리밍 서버(405) 상에 또는 다운스트림 비디오 디바이스들(도시되지 않음)에 직접 저장될 수 있다. 도 4에서의 클라이언트 서브시스템들(406 및 408)과 같은 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브시스템들은 스트리밍 서버(405)에 액세스하여 인코딩된 비디오 데이터(404)의 사본들(407 및 409)을 검색할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(406)은, 예를 들어, 전자 디바이스(430) 내에 비디오 디코더(410)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 인코딩된 비디오 데이터의 유입 사본(407)을 디코딩하고 압축되지 않은 그리고 디스플레이(412)(예를 들어, 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 디바이스들(묘사되지 않음) 상에 렌더링될 수 있는 비디오 픽처들의 유출 스트림(411)을 생성한다. 비디오 디코더(410)는 본 개시내용에서 설명된 다양한 기능들 중 일부 또는 전부를 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 스트리밍 시스템들에서, 인코딩된 비디오 데이터(404, 407, 및 409)(예를 들어, 비디오 비트스트림들)는 특정 비디오 코딩/압축 표준들에 따라 인코딩될 수 있다. 그러한 표준들의 예들은 ITU-T 권고안(Recommendation) H.265를 포함한다. 일 예에서, 개발 중인 비디오 코딩 표준이 VVC(Versatile Video Coding)로서 비공식적으로 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC, 및 다른 비디오 코딩 표준들의 맥락에서 사용될 수 있다.
전자 디바이스들(420 및 430)은 다른 컴포넌트들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다는 점에 유의한다. 예를 들어, 전자 디바이스(420)는 비디오 디코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있고 전자 디바이스(430)는 비디오 인코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있다.
도 5는 이하의 본 개시내용의 임의의 실시예에 따른 비디오 디코더(510)의 블록도를 도시한다. 비디오 디코더(510)는 전자 디바이스(530)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(530)는 수신기(531)(예를 들어, 수신 회로)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(510)는 도 4의 예에서의 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.
수신기(531)는 비디오 디코더(510)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있다. 동일한 또는 다른 실시예에서는, 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스가 디코딩될 수 있으며, 여기서 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스들과 독립적이다. 각각의 비디오 시퀀스는 다수의 비디오 프레임들 또는 이미지들과 연관될 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장한 저장 디바이스 또는 인코딩된 비디오 데이터를 송신하는 스트리밍 소스에 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 스트림들과 같은 다른 데이터와 함께 수신할 수 있고, 이들은 그것들 각자의 처리 회로(묘사되지 않음)에 포워딩될 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터로부터 분리할 수 있다. 네트워크 지터를 방지하기 위해, 수신기(531)와 엔트로피 디코더/파서(520)(이후 "파서(520)") 사이에 버퍼 메모리(515)가 배치될 수 있다. 특정 응용들에서, 버퍼 메모리(515)는 비디오 디코더(510)의 일부로서 구현될 수 있다. 다른 응용들에서, 그것은 비디오 디코더(510)(묘사되지 않음)의 외부에 있고 그로부터 분리될 수 있다. 또 다른 응용들에서, 예를 들어, 네트워크 지터를 방지하기 위한 목적으로, 비디오 디코더(510) 외부의 버퍼 메모리(묘사되지 않음)가 존재할 수 있고, 예를 들어 재생 타이밍을 핸들링하기 위해, 비디오 디코더(510) 내부의 다른 추가적인 버퍼 메모리(515)가 존재할 수 있다. 수신기(531)가 충분한 대역폭 및 제어가능성의 저장/포워드 디바이스로부터, 또는 등시 동기식 네트워크(isosynchronous network)로부터 데이터를 수신하고 있을 때, 버퍼 메모리(515)는 필요하지 않을 수 있거나, 작을 수 있다. 인터넷과 같은 베스트-에포트 패킷 네트워크들(best-effort packet networks) 상에서의 사용을 위해, 충분한 크기의 버퍼 메모리(515)가 요구될 수 있고, 그 크기는 비교적 클 수 있다. 이러한 버퍼 메모리는 적응적 크기로 구현될 수 있고, 비디오 디코더(510) 외부의 운영 체제 또는 유사한 요소들(묘사되지 않음)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.
비디오 디코더(510)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심벌들(519)을 재구성하기 위해 파서(520)를 포함할 수 있다. 그 심벌들의 카테고리들은 비디오 디코더(510)의 동작을 관리하기 위해 사용되는 정보, 및 잠재적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(530)의 일체형 부분(integral part)일 수 있거나 아닐 수도 있지만 전자 디바이스(530)에 결합될 수 있는 디스플레이(512)(예를 들어, 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 디바이스를 제어하기 위한 정보를 포함한다. 렌더링 디바이스(들)에 대한 제어 정보는 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지들 또는 VUI(Video Usability Information) 파라미터 세트 프래그먼트들(묘사되지 않음)의 형태로 될 수 있다. 파서(520)는 파서(520)에 의해 수신되는 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(Huffman coding), 컨텍스트 민감성(context sensitivity)이 있거나 없는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원리들을 따를 수 있다. 파서(520)는, 코딩된 비디오 시퀀스로부터, 서브그룹들에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더 내의 픽셀들의 서브그룹들 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터들의 세트를 추출할 수 있다. 서브그룹들은 픽처 그룹(Group of Pictures, GOP)들, 픽처들, 타일들, 슬라이스들, 매크로블록들, 코딩 유닛(Coding Unit, CU)들, 블록들, 변환 유닛(Transform Unit, TU)들, 예측 유닛(Prediction Unit, PU)들 등을 포함할 수 있다. 파서(520)는 또한 코딩된 비디오 시퀀스로부터 변환 계수들(예를 들어, 푸리에 변환 계수들), 양자화기 파라미터 값들, 모션 벡터들 등과 같은 정보를 추출할 수 있다.
파서(520)는 버퍼 메모리(515)로부터 수신된 비디오 시퀀스에 대해 엔트로피 디코딩/파싱 동작을 수행하여, 심벌들(519)을 생성할 수 있다.
심벌들(519)의 재구성은 코딩된 비디오 픽처 또는 그의 부분들의 타입(예컨대: 인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록), 및 다른 인자들에 따라 다수의 상이한 처리 또는 기능 유닛들을 수반할 수 있다. 수반되는 유닛들 그리고 어떻게 그것들이 수반되는지는, 파서(520)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱된 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(520)와 아래의 다수의 처리 또는 기능 유닛들 사이의 이러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 단순화를 위해 묘사되어 있지 않다.
이미 언급된 기능 블록들 이외에, 비디오 디코더(510)는 아래에 설명되는 바와 같이 개념적으로 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 제약 하에서 동작하는 실제 구현에서, 이들 기능 유닛 중 다수는 서로 밀접하게 상호작용하고, 적어도 부분적으로 서로 통합될 수 있다. 그러나, 개시된 주제의 다양한 기능들을 명료하게 설명하기 위해, 기능 유닛들로의 개념적 세분이 이하의 개시내용에서 채택된다.
제1 유닛은 스케일러/역 변환 유닛(551)을 포함할 수 있다. 스케일러/역 변환 유닛(551)은 파서(520)로부터 심벌(들)(519)로서 어느 타입의 역 변환을 사용할지, 블록 크기, 양자화 팩터/파라미터들, 양자화 스케일링 행렬들(quantization scaling matrices) 등을 표시하는 정보를 포함한 제어 정보뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 수신할 수 있다. 스케일러/역 변환 유닛(551)은 집계기(aggregator)(555)에 입력될 수 있는 샘플 값들을 포함하는 블록들을 출력할 수 있다.
일부 경우들에서, 스케일러/역 변환(551)의 출력 샘플들은 인트라 코딩된 블록, 즉, 이전에 재구성된 픽처들로부터의 예측 정보를 사용하지 않지만, 현재 픽처의 이전에 재구성된 부분들로부터의 예측 정보를 사용할 수 있는 블록에 관련될 수 있다. 그러한 예측 정보는 인트라 픽처 예측 유닛(552)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 인트라 픽처 예측 유닛(552)은 이미 재구성되어 현재 픽처 버퍼(558)에 저장된 주위의 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. 집계기(555)는, 일부 구현들에서, 샘플당 기준으로, 인트라 예측 유닛(552)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역 변환 유닛(551)에 의해 제공된 출력 샘플 정보에 추가할 수 있다.
다른 경우들에서, 스케일러/역 변환 유닛(551)의 출력 샘플들은 인터 코딩되고, 잠재적으로 모션 보상된 블록에 관련될 수 있다. 이러한 경우에, 모션 보상 예측 유닛(553)은 참조 픽처 메모리(557)에 액세스하여 인터-픽처 예측에 사용되는 샘플들을 페치할 수 있다. 블록에 관련된 심벌들(519)에 따라 페치된 샘플들을 모션 보상한 후에, 이들 샘플은 집계기(555)에 의해 스케일러/역 변환 유닛(551)의 출력(유닛(551)의 출력은 잔차 샘플들 또는 잔차 신호라고 지칭될 수 있음)에 추가되어 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 모션 보상 예측 유닛(553)이 예측 샘플들을 페치하는 참조 픽처 메모리(557) 내의 어드레스들은, 예를 들어 X, Y 컴포넌트들(시프트), 및 참조 픽처 컴포넌트들(시간)을 가질 수 있는 심벌들(519)의 형태로 모션 보상 예측 유닛(553)에 이용가능한 모션 벡터들에 의해 제어될 수 있다. 모션 보상은 또한 서브샘플 정확한 모션 벡터들이 사용중일 때 참조 픽처 메모리(557)로부터 페치된 샘플 값들의 보간을 포함할 수 있고, 또한 모션 벡터 예측 메커니즘들 등과 연관될 수 있다.
집계기(555)의 출력 샘플들에 대해 루프 필터 유닛(556) 내의 다양한 루프 필터링 기법들이 수행될 수 있다. 비디오 압축 기술들은, 파서(520)로부터의 심벌들(519)로서 루프 필터 유닛(556)에 이용가능하게 되고 코딩된 비디오 시퀀스(코딩된 비디오 비트스트림이라고도 지칭됨)에 포함된 파라미터들에 의해 제어되지만, 코딩된 픽처 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서로) 부분들의 디코딩 동안 획득된 메타-정보에 응답할 뿐만 아니라, 이전에 재구성된 및 루프-필터링된 샘플 값들에 응답할 수도 있는 인-루프 필터(in-loop filter) 기술들을 포함할 수 있다. 몇가지 타입의 루프 필터들이 루프 필터 유닛(556)의 일부로서 다양한 순서로 포함될 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.
루프 필터 유닛(556)의 출력은 렌더링 디바이스(512)에 출력될 뿐만 아니라 장래의 인터-픽처 예측에서 사용하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 저장될 수도 있는 샘플 스트림일 수 있다.
특정 코딩된 픽처들은, 완전히 재구성되면, 장래의 인터-픽처 예측을 위한 참조 픽처들로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구성되고 코딩된 픽처가 참조 픽처로서 식별되면(예를 들어, 파서(520)에 의해), 현재 픽처 버퍼(558)는 참조 픽처 메모리(557)의 일부가 될 수 있고, 다음 코딩된 픽처의 재구성에 착수하기 전에 새로운 현재 픽처 버퍼가 재할당될 수 있다.
비디오 디코더(510)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에서 채택된 미리 결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 동작들을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스가 비디오 압축 기술 또는 표준의 신택스와 비디오 압축 기술 또는 표준에서 문서화된 프로파일들을 둘 다 고수한다는 점에서, 코딩된 비디오 시퀀스는 사용중인 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 특정된 신택스를 준수할 수 있다. 구체적으로, 프로파일은 그 프로파일 하에서 사용하기 위해 이용가능한 유일한 툴들로서 비디오 압축 기술 또는 표준에서 이용가능한 모든 툴들로부터 특정 툴들을 선택할 수 있다. 표준을 준수하기 위해, 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡도는 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 의해 정의된 경계들 내에 있을 수 있다. 일부 경우들에서, 레벨들은 최대 픽처 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구성 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가샘플수로 측정됨), 최대 참조 픽처 크기 등을 제한한다. 레벨들에 의해 설정된 한계들은, 일부 경우들에서, HRD(Hypothetical Reference Decoder) 사양들 및 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링된 HRD 버퍼 관리를 위한 메타데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 수신기(531)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인(중복) 데이터를 수신할 수 있다. 이 추가적인 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로서 포함될 수 있다. 이 추가적인 데이터는 데이터를 적절히 디코딩하고/하거나 원래의 비디오 데이터를 더 정확하게 재구성하기 위해 비디오 디코더(510)에 의해 사용될 수 있다. 추가적인 데이터는 예를 들어, 시간적, 공간적, 또는 신호 잡음 비(SNR) 향상 계층들, 중복 슬라이스들, 중복 픽처들, 순방향 오류 정정 코드들 등의 형태로 될 수 있다.
도 6은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(603)는 전자 디바이스(620)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(620)는 송신기(640)(예를 들어, 송신 회로)를 추가로 포함할 수 있다. 비디오 인코더(603)는 도 4의 예에서의 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 예에서는 전자 디바이스(620)의 일부가 아님)로부터 비디오 샘플들을 수신할 수 있다. 다른 예에서, 비디오 소스(601)는 전자 디바이스(620)의 일부로서 구현될 수 있다.
비디오 소스(601)는, 임의의 적합한 비트 심도(예를 들어: 8 비트, 10 비트, 12 비트, ...), 임의의 색공간(예를 들어, BT.601 YCrCb, RGB, XYZ...), 및 임의의 적합한 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. 미디어 서빙 시스템에서, 비디오 소스(601)는 이전에 준비된 비디오를 저장할 수 있는 저장 디바이스일 수 있다. 영상 회의 시스템에서, 비디오 소스(601)는 비디오 시퀀스로서 로컬 이미지 정보를 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순차적으로 볼 때 모션을 부여하는 복수의 개별 픽처들 또는 이미지들로서 제공될 수 있다. 픽처들 자체는 픽셀들의 공간적 어레이로서 조직될 수 있고, 여기서 각각의 픽셀은 사용중인 샘플링 구조, 색 공간 등에 의존하여 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 픽셀들과 샘플들 사이의 관계를 쉽게 이해할 수 있다. 아래의 설명은 샘플들에 초점을 맞춘다.
일부 예시적인 실시예들에 따르면, 비디오 인코더(603)는 소스 비디오 시퀀스의 픽처들을 실시간으로 또는 응용에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 제약들 하에서 코딩된 비디오 시퀀스(643)로 코딩 및 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 시행하는 것이 제어기(650)의 하나의 기능을 구성한다. 일부 실시예들에서, 제어기(650)는 아래에 설명되는 바와 같이 다른 기능 유닛들에 기능적으로 결합되어 이들을 제어할 수 있다. 결합은 단순화를 위해 묘사되어 있지 않다. 제어기(650)에 의해 설정된 파라미터들은 레이트 제어 관련 파라미터들(픽처 스킵, 양자화기, 레이트-왜곡 최적화 기법들의 람다 값, ...), 픽처 크기, 픽처 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 모션 벡터 검색 범위 등을 포함할 수 있다. 제어기(650)는 특정 시스템 설계에 대해 최적화된 비디오 인코더(603)에 관련된 다른 적합한 기능들을 갖도록 구성될 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 비디오 인코더(603)는 코딩 루프에서 동작하도록 구성될 수 있다.
과도하게 단순화된 설명으로서, 일 예에서, 코딩 루프는 소스 코더(630)(예를 들어, 코딩될 입력 픽처, 및 참조 픽처(들)에 기초하여 심벌 스트림과 같은 심벌들을 생성하는 것을 담당함), 및 비디오 인코더(603)에 내장된 (로컬) 디코더(633)를 포함할 수 있다. 디코더(633)는 내장된 디코더(633)가 엔트로피 코딩 없이 소스 코더(630)에 의해 코딩된 비디오 스트림을 처리하더라도 (원격) 디코더가 생성하는 것과 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 심벌들을 재구성한다(엔트로피 코딩에서 코딩된 비디오 비트스트림과 심벌들 사이의 임의의 압축이 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술들에서 무손실일 수 있기 때문임). 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 픽처 메모리(634)에 입력된다. 심벌 스트림의 디코딩이 디코더 위치(로컬 또는 원격)와는 독립적으로 비트-정확한 결과들(bit-exact results)을 야기하기 때문에, 참조 픽처 메모리(634) 내의 콘텐츠도 또한 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 비트 정확(bit exact)하다. 다시 말해서, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는" 것과 정확히 동일한 샘플 값들을 참조 픽처 샘플들로서 "본다". 참조 픽처 동기성(reference picture synchronicity)의 이러한 기본적인 원리(그리고, 예를 들어, 채널 오류들 때문에, 동기성이 유지될 수 없는 경우, 결과적인 드리프트)는 코딩 품질을 개선하기 위해 사용된다.
"로컬" 디코더(633)의 동작은 도 5와 관련하여 위에서 이미 상세히 설명한 비디오 디코더(510)와 같은 "원격" 디코더의 동작과 동일할 수 있다. 그러나, 또한 도 5를 간단히 참조하면, 심벌들이 이용가능하고 엔트로피 코더(645) 및 파서(520)에 의한 코딩된 비디오 시퀀스로의 심벌들의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있기 때문에, 버퍼 메모리(515), 및 파서(520)를 포함한, 비디오 디코더(510)의 엔트로피 디코딩 부분들은 인코더에서의 로컬 디코더(633)에서 완전히 구현되지 않을 수 있다.
이 시점에서 이루어질 수 있는 관찰은, 디코더에만 존재할 수 있는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 임의의 디코더 기술이 또한 필연적으로, 대응하는 인코더에서, 실질적으로 동일한 기능 형태로 존재할 필요가 있을 수 있다는 점이다. 이러한 이유로, 개시된 주제는 때때로 인코더의 디코딩 부분과 연합하는 디코더 동작에 초점을 맞출 수 있다. 인코더 기술들은 포괄적으로 설명된 디코더 기술들의 역(inverse)이기 때문에 그것들에 대한 설명은 따라서 축약될 수 있다. 특정 영역들 또는 양태들에서만 인코더의 더 상세한 설명이 아래에 제공된다.
동작 동안, 일부 예시적인 구현들에서, 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 블록들과 입력 픽처에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 참조 픽처(들)의 픽셀 블록들 사이의 컬러 채널들에서의 차이들(또는 잔차)을 코딩한다. 용어 "잔차(residue)" 및 그의 형용사 형태 "잔차의(residual)"는 상호교환가능하게 사용될 수 있다.
로컬 비디오 디코더(633)는, 소스 코더(630)에 의해 생성된 심벌들에 기초하여, 참조 픽처들로서 지정될 수 있는 픽처들의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(632)의 동작들은 유리하게는 손실 프로세스들일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 6에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있는 경우, 재구성된 비디오 시퀀스는 전형적으로 일부 오류들을 갖는 소스 비디오 시퀀스의 복제본(replica)일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(633)는 참조 픽처들에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스들을 복제하고 재구성된 참조 픽처들이 참조 픽처 캐시(634)에 저장되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(603)는 (송신 오류들이 없이) 원단 (원격) 비디오 디코더에 의해 획득될 재구성된 참조 픽처로서 공통 콘텐츠를 갖는 재구성된 참조 픽처들의 사본들을 로컬로 저장할 수 있다.
예측자(635)는 코딩 엔진(632)에 대한 예측 검색들을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 픽처에 대해, 예측자(635)는 새로운 픽처들에 대한 적절한 예측 참조로서 역할을 할 수 있는 참조 픽처 모션 벡터들, 블록 형상들 등과 같은 특정 메타데이터 또는 샘플 데이터(후보 참조 픽셀 블록들로서)에 대해 참조 픽처 메모리(634)를 검색할 수 있다. 예측자(635)는 적절한 예측 참조들을 찾기 위해 샘플 블록-바이-픽셀 블록(sample block-by-pixel block) 기준으로 동작할 수 있다. 일부 경우들에서, 예측자(635)에 의해 획득된 검색 결과들에 의해 결정된 바와 같이, 입력 픽처는 참조 픽처 메모리(634)에 저장된 다수의 참조 픽처로부터 인출된 예측 참조들을 가질 수 있다.
제어기(650)는, 예를 들어, 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 사용되는 파라미터들 및 서브그룹 파라미터들의 설정을 포함하여, 소스 코더(630)의 코딩 동작을 관리할 수 있다.
전술한 모든 기능 유닛들의 출력은 엔트로피 코더(645)에서 엔트로피 코딩을 거칠 수 있다. 엔트로피 코더(645)는 다양한 기능 유닛들에 의해 생성된 심벌들을, 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 기술들에 따른 심벌들의 무손실 압축에 의해, 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.
송신기(640)는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는, 통신 채널(660)을 통한 송신을 준비하기 위해 엔트로피 코더(645)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링할 수 있다. 송신기(640)는 비디오 코더(603)로부터의 코딩된 비디오 데이터를 송신될 다른 데이터, 예를 들어, 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림(소스들이 도시되지 않음)과 병합할 수 있다.
제어기(650)는 비디오 인코더(603)의 동작을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 제어기(650)는, 각자의 픽처에 적용될 수 있는 코딩 기법들에 영향을 미칠 수 있는, 특정 코딩된 픽처 타입을 각각의 코딩된 픽처에 할당할 수 있다. 예를 들어, 픽처들은 종종 다음 픽처 타입들 중 하나로서 할당될 수 있다:
인트라 픽처(Intra Picture)(I 픽처)는 예측의 소스로서 시퀀스 내의 임의의 다른 픽처를 사용하지 않고 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱들은, 예를 들어, 독립 디코더 리프레시(Independent Decoder Refresh)("IDR") 픽처들을 포함한, 상이한 타입들의 인트라 픽처들을 허용한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 I 픽처들의 그러한 변형들 및 그것들 각자의 응용들 및 특징들을 인식한다.
예측 픽처(predictive picture)(P 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 하나의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 인트라 예측(intra prediction) 또는 인터 예측(inter prediction)을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.
양방향 예측 픽처(bi-directionally predictive picture)(B 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 2개의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다중-예측 픽처들은 단일 블록의 재구성을 위해 2개보다 많은 참조 픽처 및 연관된 메타데이터를 사용할 수 있다.
소스 픽처들은 일반적으로 복수의 샘플 코딩 블록들(예를 들어, 각각 4x4, 8x8, 4x8, 또는 16x16 샘플들의 블록들)로 공간적으로 세분되고 블록-바이-블록(block-by-block) 기준으로 코딩될 수 있다. 블록들은 블록들의 각자의 픽처들에 적용되는 코딩 할당에 의해 결정된 다른(이미 코딩된) 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 픽처들의 블록들은 비예측적으로 코딩될 수 있거나 그것들은 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간적 예측 또는 인트라 예측). P 픽처의 픽셀 블록들은, 하나의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간적 예측을 통해 또는 시간적 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다. B 픽처들의 블록들은, 1개 또는 2개의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간적 예측을 통해 또는 시간적 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다. 소스 픽처들 또는 중간 처리된 픽처들은 다른 목적들을 위해 다른 타입들의 블록들로 세분될 수 있다. 코딩 블록들 및 다른 타입들의 블록들의 분할은, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 동일한 방식을 따를 수 있거나 따르지 않을 수 있다.
비디오 인코더(603)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 미리 결정된 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따라 코딩 동작들을 수행할 수 있다. 그 동작에서, 비디오 인코더(603)는, 입력 비디오 시퀀스에서 시간적 및 공간적 중복성들을 활용하는 예측 코딩 동작들을 포함한, 다양한 압축 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 코딩된 비디오 데이터는 사용중인 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 준수할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 송신기(640)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인 데이터를 송신할 수 있다. 소스 코더(630)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 그러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가적인 데이터는 시간적/공간적/SNR 향상 계층들, 중복 픽처들 및 슬라이스들과 같은 다른 형태들의 중복 데이터, SEI 메시지들, VUI 파라미터 세트 프래그먼트들 등을 포함할 수 있다.
비디오는 시간적 시퀀스에서 복수의 소스 픽처들(비디오 픽처들)로서 캡처될 수 있다. 인트라-픽처 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 픽처에서 공간적 상관을 이용하고, 인터-픽처 예측은 픽처들 사이의 시간적 또는 다른 상관을 이용한다. 예를 들어, 현재 픽처라고 지칭되는 인코딩/디코딩 중인 특정 픽처가 블록들로 파티셔닝될 수 있다. 현재 픽처 내의 블록은, 비디오 내의 이전에 코딩되고 여전히 버퍼링된 참조 픽처 내의 참조 블록과 유사할 때, 모션 벡터라고 지칭되는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 모션 벡터는 참조 픽처 내의 참조 블록을 가리키고, 다수의 참조 픽처가 사용중인 경우, 참조 픽처를 식별하는 제3 차원을 가질 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 인터-픽처 예측을 위해 양예측(bi-prediction) 기법이 사용될 수 있다. 이러한 양예측 기법에 따르면, 양자 모두 비디오에서 디코딩 순서로 현재 픽처를 진행하는(그러나 디스플레이 순서에서는 각각 과거 또는 미래에 있을 수 있는) 제1 참조 픽처 및 제2 참조 픽처와 같은 2개의 참조 픽처가 사용된다. 현재 픽처 내의 블록은 제1 참조 픽처 내의 제1 참조 블록을 가리키는 제1 모션 벡터, 및 제2 참조 픽처 내의 제2 참조 블록을 가리키는 제2 모션 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 조합에 의해 공동으로 예측될 수 있다.
또한, 코딩 효율을 개선하기 위해 인터-픽처 예측에서 병합 모드 기법이 사용될 수 있다.
본 개시내용의 일부 예시적인 실시예들에 따르면, 인터-픽처 예측들 및 인트라-픽처 예측들과 같은 예측들이 블록들의 단위로 수행된다. 예를 들어, 비디오 픽처들의 시퀀스 내의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 유닛들(CTU)로 파티셔닝되고, 픽처 내의 CTU들은 128x128 픽셀들, 64x64 픽셀들, 32x32 픽셀들, 또는 16x16 픽셀들과 같은 동일한 크기를 가질 수 있다. 일반적으로, CTU는 3개의 병렬 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB): 1개의 루마 CTB 및 2개의 크로마 CTB를 포함할 수 있다. 각각의 CTU는 하나 또는 다수의 코딩 유닛(CU)으로 재귀적으로 쿼드트리 분할(recursively quadtree split)될 수 있다. 예를 들어, 64x64 픽셀들의 CTU는 64x64 픽셀들의 하나의 CU, 또는 32x32 픽셀들의 4개의 CU로 분할될 수 있다. 32x32 블록 중 하나 이상은 각각 16x16 픽셀들의 4개의 CU로 추가로 분할될 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 각각의 CU는 인터 예측 타입 또는 인트라 예측 타입과 같은 다양한 예측 타입들 중에서 CU에 대한 예측 타입을 결정하기 위해 인코딩 동안 분석될 수 있다. CU는 시간적 및/또는 공간적 예측성에 의존하여 하나 이상의 예측 유닛(PU)으로 분할될 수 있다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(PB), 및 2개의 크로마 PB를 포함한다. 일 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 동작은 예측 블록의 단위로 수행된다. CU의 PU(또는 상이한 컬러 채널들의 PB들)로의 분할은 다양한 공간적 패턴으로 수행될 수 있다. 루마 또는 크로마 PB는, 예를 들어, 8x8 픽셀들, 16x16 픽셀들, 8x16 픽셀들, 16x8 샘플들 등과 같은, 샘플들에 대한 값들(예를 들어, 루마 값들)의 행렬을 포함할 수 있다.
도 7은 본 개시내용의 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(703)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(703)는 비디오 픽처들의 시퀀스에서 현재 비디오 픽처 내의 샘플 값들의 처리 블록(예를 들어, 예측 블록)을 수신하고, 처리 블록을 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처 내에 인코딩하도록 구성된다. 예시적인 비디오 인코더(703)는 도 4의 예에서의 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.
예를 들어, 비디오 인코더(703)는 8x8 샘플들 등의 예측 블록과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값들의 행렬 등을 수신한다. 그후, 비디오 인코더(703)는 처리 블록이, 예를 들어, 레이트-왜곡 최적화(rate-distortion optimization, RDO)를 사용하여 인트라 모드, 인터 모드, 또는 양예측 모드 중 어느 것을 사용하여 최선으로 코딩되는지를 결정한다. 처리 블록이 인트라 모드에서 코딩되는 것으로 결정될 때, 비디오 인코더(703)는 인트라 예측 기법을 사용하여 처리 블록을 코딩된 픽처 내에 인코딩할 수 있으며; 처리 블록이 인터 모드 또는 양예측 모드에서 코딩되는 것으로 결정될 때, 비디오 인코더(703)는 인터 예측 또는 양예측 기법을 각각 사용하여 처리 블록을 코딩된 픽처 내에 인코딩할 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 병합 모드는 예측자들 외부의 코딩된 모션 벡터 컴포넌트의 이점 없이 하나 이상의 모션 벡터 예측자로부터 모션 벡터가 도출되는 인터 픽처 예측의 서브모드로서 사용될 수 있다. 일부 다른 예시적인 실시예들에서, 대상 블록에 적용가능한 모션 벡터 컴포넌트가 존재할 수 있다. 따라서, 비디오 인코더(703)는 처리 블록들의 예측 모드를 결정하기 위해, 모드 결정 모듈과 같은, 도 7에 명시적으로 도시되지 않은 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
도 7의 예에서, 비디오 인코더(703)는 도 7의 예시적인 배열에 도시된 바와 같이 함께 결합된 인터 인코더(inter encoder)(730), 인트라 인코더(intra encoder)(722), 잔차 계산기(residue calculator)(723), 스위치(726), 잔차 인코더(724), 일반 제어기(721), 및 엔트로피 인코더(725)를 포함한다.
인터 인코더(730)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 블록을 참조 픽처들 내의 하나 이상의 참조 블록(예를 들어, 디스플레이 순서에서 이전 픽처들 및 나중 픽처들 내의 블록들)과 비교하고, 인터 예측 정보(예를 들어, 인터 인코딩 기법에 따른 중복 정보의 설명, 모션 벡터들, 병합 모드 정보)를 생성하고, 임의의 적합한 기법을 사용하여 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들(예를 들어, 예측된 블록)을 계산하도록 구성된다. 일부 예들에서, 참조 픽처들은 도 6의 예시적인 인코더(620)에 내장된 디코딩 유닛(633)(아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 도 7의 잔차 디코더(728)로서 도시됨)을 사용하여 인코딩된 비디오 정보를 기반으로 디코딩되는 디코딩된 참조 픽처들이다.
인트라 인코더(722)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 블록을 동일한 픽처 내의 이미 코딩된 블록들과 비교하고, 변환 후 양자화된 계수들을 생성하고, 일부 경우들에서 또한 인트라 예측 정보(예를 들어, 하나 이상의 인트라 인코딩 기법에 따른 인트라 예측 방향 정보)를 생성하도록 구성된다. 인트라 인코더(722)는 동일한 픽처 내의 참조 블록들 및 인트라 예측 정보에 기초하여 인트라 예측 결과들(예를 들어, 예측 블록)을 계산할 수 있다.
일반 제어기(721)는 일반 제어 데이터를 결정하고 일반 제어 데이터에 기초하여 비디오 인코더(703)의 다른 컴포넌트들을 제어하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 일반 제어기(721)는 블록의 예측 모드를 결정하고, 예측 모드에 기초하여 스위치(726)에 제어 신호를 제공한다. 예를 들어, 예측 모드가 인트라 모드일 때, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의한 사용을 위해 인트라 모드 결과를 선택하도록 스위치(726)를 제어하고, 인트라 예측 정보를 선택하고 인트라 예측 정보를 비트스트림에 포함시키도록 엔트로피 인코더(725)를 제어하며; 블록에 대한 예측 모드가 인터 모드일 때, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의한 사용을 위해 인터 예측 결과를 선택하도록 스위치(726)를 제어하고, 인터 예측 정보를 선택하고 인터 예측 정보를 비트스트림에 포함시키도록 엔트로피 인코더(725)를 제어한다.
잔차 계산기(723)는 수신된 블록과 인트라 인코더(722) 또는 인터 인코더(730)로부터 선택된 블록에 대한 예측 결과들 사이의 차이(잔차 데이터)를 계산하도록 구성될 수 있다. 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 인코딩하여 변환 계수들을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 공간적 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환하여 변환 계수들을 생성하도록 구성될 수 있다. 그 후 변환 계수들에 대해 양자화 처리를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 획득한다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 비디오 인코더(703)는 잔차 디코더(728)를 또한 포함한다. 잔차 디코더(728)는 역-변환을 수행하고, 디코딩된 잔차 데이터를 생성하도록 구성된다. 디코딩된 잔차 데이터는 인트라 인코더(722) 및 인터 인코더(730)에 의해 적합하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 인터 인코더(730)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인터 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있고, 인트라 인코더(722)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인트라 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록들은 디코딩된 픽처들을 생성하기 위해 적합하게 처리되고 디코딩된 픽처들은 메모리 회로(도시되지 않음)에 버퍼링되고 참조 픽처들로서 사용될 수 있다.
엔트로피 인코더(725)는 인코딩된 블록을 포함하도록 비트스트림을 포맷(format)하고 엔트로피 코딩을 수행하도록 구성될 수 있다. 엔트로피 인코더(725)는 다양한 정보를 비트스트림에 포함시키도록 구성된다. 예를 들어, 엔트로피 인코더(725)는 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔차 정보, 및 다른 적합한 정보를 비트스트림 내에 포함시키도록 구성될 수 있다. 인터 모드 또는 양예측 모드의 병합 서브모드에서 블록을 코딩할 때, 잔차 정보가 존재하지 않을 수 있다.
도 8은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 예시적인 비디오 디코더(810)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(810)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처들을 수신하고, 코딩된 픽처들을 디코딩하여 재구성된 픽처들을 생성하도록 구성된다. 일 예에서, 비디오 디코더(810)는 도 4의 예에서의 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.
도 8의 예에서, 비디오 디코더(810)는 도 8의 예시적인 배열에 도시된 바와 같이 함께 결합된 엔트로피 디코더(871), 인터 디코더(880), 잔차 디코더(873), 재구성 모듈(874), 및 인트라 디코더(872)를 포함한다.
엔트로피 디코더(871)는, 코딩된 픽처로부터, 코딩된 픽처가 구성되는 신택스 요소들을 나타내는 특정 심벌들을 재구성하도록 구성될 수 있다. 그러한 심벌들은, 예를 들어, 블록이 코딩되는 모드(예를 들어, 인트라 모드, 인터 모드, 양예측(bi-predicted) 모드, 병합 서브모드 또는 다른 서브모드), 인트라 디코더(872) 또는 인터 디코더(880)에 의한 예측을 위해 사용된 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 예를 들어, 양자화된 변환 계수들의 형태로 된 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 일 예에서, 예측 모드가 인터 또는 양예측 모드일 때, 인터 예측 정보가 인터 디코더(880)에 제공되고; 예측 타입이 인트라 예측 타입일 때, 인트라 예측 정보가 인트라 디코더(872)에 제공된다. 잔차 정보에 대해 역양자화가 수행될 수 있고 이는 잔차 디코더(873)에 제공된다.
인터 디코더(880)는 인터 예측 정보를 수신하고, 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들을 생성하도록 구성될 수 있다.
인트라 디코더(872)는 인트라 예측 정보를 수신하고, 인트라 예측 정보에 기초하여 예측 결과들을 생성하도록 구성될 수 있다.
잔차 디코더(873)는 역양자화를 수행하여 탈양자화된 변환 계수들을 추출하고, 탈양자화된 변환 계수들을 처리하여 잔차를 주파수 도메인으로부터 공간적 도메인으로 변환하도록 구성될 수 있다. 잔차 디코더(873)는 또한 엔트로피 디코더(871)에 의해 제공될 수 있는 특정 제어 정보(양자화기 파라미터(Quantizer Parameter, QP)를 포함하기 위해)를 이용할 수 있다(이는 단지 낮은 데이터 용량 제어 정보일 수 있으므로 데이터 경로가 묘사되지 않음).
재구성 모듈(874)은, 공간적 도메인에서, 잔차 디코더(873)에 의해 출력된 잔차와 예측 결과들(경우에 따라 인터 또는 인트라 예측 모듈들에 의해 출력됨)을 조합하여 재구성된 비디오의 일부로서 재구성된 픽처의 일부를 형성하는 재구성된 블록을 형성하도록 구성될 수 있다. 시각적 품질을 개선하기 위해 디블록킹 동작 등과 같은 다른 적합한 동작들이 또한 수행될 수 있다는 점에 유의한다.
비디오 인코더들(403, 603, 및 703), 및 비디오 디코더들(410, 510, 및 810)은 임의의 적합한 기법을 사용하여 구현될 수 있다는 점에 유의한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 비디오 인코더들(403, 603, 및 703), 및 비디오 디코더들(410, 510, 및 810)은 하나 이상의 집적 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 비디오 인코더들(403, 603, 및 703), 및 비디오 디코더들(410, 510, 및 810)은 소프트웨어 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.
코딩 및 디코딩을 위한 블록 파티셔닝을 참조하면, 일반적인 파티셔닝은 베이스 블록으로부터 시작할 수 있고, 미리 정의된 규칙 세트, 특정 패턴들, 파티션 트리들, 또는 임의의 파티션 구조 또는 방식을 따를 수 있다. 파티셔닝은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 예시적인 파티셔닝 절차들 또는 아래에 설명되는 다른 절차들 중 임의의 것, 또는 이들의 조합에 따라 베이스 블록을 구획 또는 파티셔닝한 후에, 파티션들 또는 코딩 블록들의 최종 세트가 획득될 수 있다. 이러한 파티션들 각각은 파티셔닝 계층구조 내의 다양한 파티셔닝 레벨들 중 하나에 있을 수 있고, 다양한 형상들을 가질 수 있다. 파티션들 각각은 코딩 블록(coding block)(CB)으로 지칭될 수 있다. 이하에서 추가로 설명되는 다양한 예시적인 파티셔닝 구현들에 대해, 각각의 결과적인 CB는 허용된 크기들 및 파티셔닝 레벨들 중 임의의 것일 수 있다. 이러한 파티션들은, 일부 기본 코딩/디코딩 판정이 이루어질 수 있고 코딩/디코딩 파라미터들이 최적화되고, 결정되고, 인코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링될 수 있는 유닛들을 형성할 수 있기 때문에 코딩 블록들로 지칭된다. 최종 파티션들에서의 가장 높은 또는 가장 깊은 레벨은 트리의 코딩 블록 파티셔닝 구조의 깊이를 나타낸다. 코딩 블록은 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록일 수 있다. 각각의 컬러의 CB 트리 구조는 코딩 블록 트리(CBT)로 지칭될 수 있다.
모든 컬러 채널들의 코딩 블록들은 집합적으로 코딩 유닛(CU)으로 지칭될 수 있다. 모든 컬러 채널들에 대한 계층적 구조는 집합적으로 코딩 트리 유닛(CTU)으로 지칭될 수 있다. CTU 내의 다양한 컬러 채널들에 대한 파티셔닝 패턴들 또는 구조들은 동일할 수 있거나 동일하지 않을 수 있다.
일부 구현들에서, 루마 및 크로마 채널들에 사용되는 파티션 트리 방식들 또는 구조들은 동일할 필요가 없을 수 있다. 다시 말해서, 루마 및 크로마 채널들은 별개의 코딩 트리 구조들 또는 패턴들을 가질 수 있다. 또한, 루마 및 크로마 채널들이 동일한 코딩 파티션 트리 구조를 사용하는지 상이한 코딩 파티션 트리 구조를 사용하는지와 사용될 실제 코딩 파티션 트리 구조들은, 코딩되는 슬라이스가 P, B, 또는 I 슬라이스인지에 의존할 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스의 경우, 크로마 채널들 및 루마 채널은 별개의 코딩 파티션 트리 구조들 또는 코딩 파티션 트리 구조 모드들을 가질 수 있는 반면, P 또는 B 슬라이스의 경우, 루마 및 크로마 채널들은 동일한 코딩 파티션 트리 방식을 공유할 수 있다. 별개의 코딩 파티션 트리 구조들 또는 모드들이 적용될 때, 루마 채널은 하나의 코딩 파티션 트리 구조에 의해 CB들로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 채널은 다른 코딩 파티션 트리 구조에 의해 크로마 CB들로 파티셔닝될 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 미리 결정된 파티셔닝 패턴이 베이스 블록에 적용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 예시적인 4-웨이 파티션 트리(4-way partition tree)가 제1 미리 정의된 레벨(예를 들어, 베이스 블록 크기로서 64x64 블록 레벨 또는 다른 크기들)로부터 시작할 수 있고, 베이스 블록은 미리 정의된 최저 레벨(예를 들어, 4x4 레벨)까지 계층적으로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, 베이스 블록은 902, 904, 906, 및 908에 의해 표시된 4가지 미리 정의된 파티셔닝 옵션 또는 패턴의 대상이 될 수 있으며, R로 지정된 파티션들은 도 9에 표시된 것과 동일한 파티션 옵션들이 최저 레벨(예를 들어, 4x4 레벨)까지 더 낮은 스케일로 반복될 수 있다는 점에서 재귀적 파티셔닝에 대해 허용된다. 일부 구현들에서, 추가적인 제한들이 도 9의 파티셔닝 방식에 적용될 수 있다. 도 9의 구현에서, 직사각형 파티션들(예를 들어, 1:2/2:1 직사각형 파티션들)은 허용될 수 있지만, 이들은 재귀적인 것이 허용되지 않을 수 있는 반면, 정사각형 파티션들은 재귀적인 것이 허용된다. 재귀를 이용한 도 9에 따른 파티셔닝은, 필요한 경우, 코딩 블록들의 최종 세트를 생성한다. 코딩 트리 깊이는 루트 노드 또는 루트 블록으로부터의 분할 깊이(splitting depth)를 나타내도록 더 정의될 수 있다. 예를 들어, 루트 노드 또는 루트 블록, 예를 들어, 64x64 블록에 대한 코딩 트리 깊이는 0으로 설정될 수 있고, 루트 블록이 도 9에 따라 한번 더 분할된 후에, 코딩 트리 깊이는 1만큼 증가된다. 64x64 베이스 블록으로부터 4x4의 최소 파티션까지의 최대 또는 가장 깊은 레벨은 위의 방식의 경우 4(레벨 0으로부터 시작)일 것이다. 이러한 파티셔닝 방식은 컬러 채널들 중 하나 이상에 적용될 수 있다. 각각의 컬러 채널은 도 9의 방식에 따라 독립적으로 파티셔닝될 수 있다(예를 들어, 미리 정의된 패턴들 사이의 파티셔닝 패턴 또는 옵션은 각각의 계층적 레벨에서 컬러 채널들 각각에 대해 독립적으로 결정될 수 있다). 대안적으로, 컬러 채널들 중 2개 이상은 도 9의 동일한 계층적 패턴 트리를 공유할 수 있다(예를 들어, 각각의 계층적 레벨에서 2개 이상의 컬러 채널에 대해 미리 정의된 패턴들 중에서 동일한 파티셔닝 패턴 또는 옵션이 선택될 수 있다).
도 10은 파티셔닝 트리를 형성하기 위해 재귀적 파티셔닝을 허용하는 다른 예시적인 미리 정의된 파티셔닝 패턴을 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 예시적인 10-웨이 파티셔닝 구조 또는 패턴이 미리 정의될 수 있다. 루트(root) 블록은 미리 정의된 레벨에서(예를 들어, 128x128 레벨, 또는 64x64 레벨에서 베이스 블록으로부터) 시작할 수 있다. 도 10의 예시적인 파티셔닝 구조는 다양한 2:1/1:2 및 4:1/1:4 직사각형 파티션들을 포함한다. 도 10의 제2 행에 1002, 1004, 1006, 및 1008로 표시된 3개의 서브-파티션을 갖는 파티션 타입들은 "T-타입" 파티션들이라고 지칭될 수 있다. "T-타입" 파티션들(1002, 1004, 1006, 및 1008)은 좌측 T-타입, 상단 T-타입, 우측 T-타입 및 하단 T-타입으로 지칭될 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서, 도 10의 직사각형 파티션들 중 어느 것도 더 세분되도록 허용되지 않는다. 코딩 트리 깊이는 루트 노드 또는 루트 블록으로부터의 분할 깊이(splitting depth)를 나타내도록 더 정의될 수 있다. 예를 들어, 루트 노드 또는 루트 블록, 예를 들어, 128x128 블록에 대한 코딩 트리 깊이는 0으로 설정될 수 있고, 루트 블록이 도 10에 따라 한번 더 분할된 후에, 코딩 트리 깊이는 1만큼 증가된다. 일부 구현들에서, 1010의 모두-정사각형 파티션들(all-square partitions)만이 도 10의 패턴을 따르는 파티셔닝 트리의 다음 레벨로의 재귀적 파티셔닝을 위해 허용될 수 있다. 다시 말해서, T-타입 패턴들(1002, 1004, 1006, 및 1008) 내의 정사각형 파티션들에 대해서는 재귀적 파티셔닝이 허용되지 않을 수 있다. 재귀를 이용한 도 10에 따른 파티셔닝 절차는, 필요한 경우, 코딩 블록들의 최종 세트를 생성한다. 이러한 방식은 컬러 채널들 중 하나 이상에 적용될 수 있다. 일부 구현들에서, 8x8 레벨 아래의 파티션들의 사용에 더 많은 유연성이 추가될 수 있다. 예를 들어, 특정 경우들에서 2x2 크로마 인터 예측이 사용될 수 있다.
코딩 블록 파티셔닝을 위한 일부 다른 예시적인 구현들에서는, 베이스 블록 또는 중간 블록을 쿼드트리 파티션들로 분할하기 위해 쿼드트리 구조가 사용될 수 있다. 이러한 쿼드트리 분할은 임의의 정사각형 형상의 파티션들에 계층적으로 그리고 재귀적으로 적용될 수 있다. 베이스 블록 또는 중간 블록 또는 파티션이 추가 쿼드트리 분할인지는 베이스 블록 또는 중간 블록/파티션의 다양한 로컬 특성들에 적응될 수 있다. 픽처 경계들에서의 쿼드트리 파티셔닝이 더 적응될 수 있다. 예를 들어, 크기가 픽처 경계에 맞을 때까지 블록이 쿼드트리 분할을 유지하도록 픽처 경계에서 암시적 쿼드트리 분할(implicit quadtree split)이 수행될 수 있다.
일부 다른 예시적인 구현들에서, 베이스 블록으로부터의 계층적 이진 파티셔닝이 사용될 수 있다. 이러한 방식의 경우, 베이스 블록 또는 중간 레벨 블록은 2개의 파티션으로 파티셔닝될 수 있다. 이진 파티셔닝은 수평 또는 수직일 수 있다. 예를 들어, 수평 이진 파티셔닝은 베이스 블록 또는 중간 블록을 동일한 우측 및 좌측 파티션들로 분할할 수 있다. 마찬가지로, 수직 이진 파티셔닝은 베이스 블록 또는 중간 블록을 동일한 상부 및 하부 파티션들로 분할할 수 있다. 이러한 이진 파티셔닝은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 이진 파티셔닝 방식이 계속되어야 하는지 여부, 그리고 이 방식이 더 계속된다면, 수평 이진 파티셔닝이 사용되어야 하는지 또는 수직 이진 파티셔닝이 사용되어야 하는지의 결정이 베이스 블록 또는 중간 블록 각각에서 이루어질 수 있다. 일부 구현들에서, 추가 파티셔닝은 미리 정의된 최저 파티션 크기에서(한 차원 또는 두 차원 모두에서) 정지할 수 있다. 대안적으로, 일단 베이스 블록으로부터 미리 정의된 파티셔닝 레벨 또는 깊이에 도달하면 추가 파티셔닝이 정지할 수 있다. 일부 구현들에서, 파티션의 종횡비는 제한될 수 있다. 예를 들어, 파티션의 종횡비는 1:4보다 작지 않을 수 있다(또는 4:1보다 크지 않을 수 있다). 이와 같이, 수직 대 수평 종횡비가 4:1인 수직 스트립 파티션은 각각 수직 대 수평 종횡비가 2:1인 상부 및 하부 파티션들로만 수직으로 추가 이진 파티셔닝될 수 있다.
또 다른 일부 예들에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 베이스 블록 또는 임의의 중간 블록을 파티셔닝하기 위해 삼진 파티셔닝 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 13의 예시적인 분할 비율(split ratio)은 수직으로 또는 수평으로 1:2:1로 도시되지만, 다른 비율들이 미리 정의될 수 있다. 일부 구현들에서, 둘 이상의 상이한 비율이 미리 정의될 수 있다. 이러한 트리플-트리 파티셔닝(triple-tree partitioning)은 블록 중심에 위치한 객체들을 하나의 연속 파티션으로 캡처할 수 있는 반면, 쿼드트리 및 이진-트리는 항상 블록 중심을 따라 분할되므로 객체를 별개의 파티션들로 분할한다는 점에서, 이러한 삼진 파티셔닝 방식은 쿼드트리 또는 이진 파티셔닝 구조들을 보완하는 데 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, 예시적인 트리플 트리들의 파티션들의 폭 및 높이는 추가적인 변환들을 피하기 위해 항상 2의 거듭제곱이다.
위의 파티셔닝 방식들은 상이한 파티셔닝 레벨들에서 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 일 예로서, 위에서 설명한 쿼드트리 및 이진 파티셔닝 방식들은 베이스 블록을 쿼드트리-이진-트리(quadtree-binary-tree, QTBT) 구조로 파티셔닝하기 위해 조합될 수 있다. 이러한 방식에서, 베이스 블록 또는 중간 블록/파티션은, 지정된 경우, 미리 정의된 조건들의 세트에 따라, 쿼드트리 분할 또는 이진 분할될 수 있다. 특정 예가 도 14에 예시되어 있다. 도 14의 예에서, 1402, 1404, 1406, 및 1408로 도시된 바와 같이, 베이스 블록이 먼저 4개의 파티션으로 쿼드트리 분할된다. 그 후, 결과적인 파티션들 각각은 4개의 추가 파티션으로 쿼드트리 파티셔닝되거나(예컨대 1408), 또는 다음 레벨에서 2개의 추가 파티션으로 이진 분할되거나(예를 들어, 1402 또는 1406과 같이, 수평으로 또는 수직으로, 둘 다 대칭임), 또는 분할되지 않는다(예컨대 1404). 1410의 전체 예시적인 파티션 패턴 및 1420에서의 대응하는 트리 구조/표현에 의해 도시된 바와 같이, 정사각형 형상의 파티션들에 대해 이진 또는 쿼드트리 분할이 재귀적으로 허용될 수 있으며, 여기서 실선들은 쿼드트리 분할을 나타내고, 파선들은 이진 분할을 나타낸다. 이진 분할이 수평인지 또는 수직인지를 표시하기 위해 각각의 이진 분할 노드(비-리프 이진 파티션들(non-leaf binary partitions))에 대해 플래그들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 1420에 도시된 바와 같이, 1410의 파티셔닝 구조와 일관되게, 플래그 "0"은 수평 이진 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "1"은 수직 이진 분할을 나타낼 수 있다. 쿼드트리-분할 파티션에 대해서는, 분할 타입을 표시할 필요가 없는데, 이는 쿼드트리 분할이 동일한 크기를 갖는 4개의 서브-블록/파티션을 생성하기 위해 블록 또는 파티션을 항상 수평으로 그리고 수직으로 둘 다 분할하기 때문이다. 일부 구현들에서, 플래그 "1"은 수평 이진 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "0"은 수직 이진 분할을 나타낼 수 있다.
QTBT의 일부 예시적인 구현들에서, 쿼드트리 및 이진 분할 규칙 세트는 다음과 같은 미리 정의된 파라미터들 및 그와 연관된 대응하는 함수들에 의해 표현될 수 있다:
- CTU 크기: 쿼드트리의 루트 노드 크기(베이스 블록의 크기)
- MinQTSize: 최소 허용 쿼드트리 리프 노드 크기
- MaxBTSize: 최대 허용 이진 트리 루트 노드 크기
- MaxBTDepth: 최대 허용 이진 트리 깊이
- MinBTSize: 최소 허용 이진 트리 리프 노드 크기
QTBT 파티셔닝 구조의 일부 예시적인 구현들에서, CTU 크기는 (예시적인 크로마 서브-샘플링이 고려되고 사용될 때) 2개의 대응하는 64x64 블록의 크로마 샘플들과 함께 128x128 루마 샘플들로서 설정될 수 있고, MinQTSize는 16x16으로서 설정될 수 있고, MaxBTSize는 64x64로서 설정될 수 있고, MinBTSize(폭과 높이 양자 모두에 대해)는 4x4로서 설정될 수 있고, MaxBTDepth는 4로서 설정될 수 있다. 쿼드트리 파티셔닝은 먼저 CTU에 적용되어 쿼드트리 리프 노드들(quadtree leaf nodes)을 생성할 수 있다. 쿼드트리 리프 노드들은 그의 최소 허용 크기 16x16(즉, MinQTSize) 내지 128x128(즉, CTU 크기)의 크기를 가질 수 있다. 노드가 128x128이면, 크기가 MaxBTSize(즉, 64x64)를 초과하기 때문에 이진 트리에 의해 먼저 분할되지 않을 것이다. 그렇지 않으면, MaxBTSize를 초과하지 않는 노드들은 이진 트리에 의해 파티셔닝될 수 있다. 도 14의 예에서, 베이스 블록은 128x128이다. 베이스 블록은 미리 정의된 규칙 세트에 따라 쿼드트리 분할만 가능하다. 베이스 블록은 0의 파티셔닝 깊이를 가진다. 결과적인 4개의 파티션 각각은 MaxBTSize를 초과하지 않는 64x64이고, 레벨 1에서 추가로 쿼드트리 또는 이진-트리 분할될 수 있다. 프로세스는 계속된다. 이진 트리 깊이가 MaxBTDepth(즉, 4)에 도달하면, 더 이상의 분할은 고려될 수 없다. 이진 트리 노드가 MinBTSize(즉, 4)와 동일한 폭을 가지면, 더 이상의 수평 분할은 고려될 수 없다. 유사하게, 이진 트리 노드가 MinBTSize와 동등한 높이를 가지면, 더 이상의 수직 분할은 고려되지 않는다.
일부 예시적인 구현들에서, 위의 QTBT 방식은 루마 및 크로마가 동일한 QTBT 구조 또는 별개의 QTBT 구조들을 갖도록 유연성을 지원하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스들의 경우, 하나의 CTU 내의 루마 및 크로마 CTB들은 동일한 QTBT 구조를 공유할 수 있다. 그러나, I 슬라이스들의 경우, 루마 CTB들은 QTBT 구조에 의해 CB들로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 CTB들은 다른 QTBT 구조에 의해 크로마 CB들로 파티셔닝될 수 있다. 이것은 CU가 I 슬라이스에서 상이한 컬러 채널들을 참조하는 데 사용될 수 있다는 것을 의미하는데, 예를 들어, I 슬라이스는 루마 컴포넌트의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 컴포넌트의 코딩 블록들로 구성될 수 있고, P 또는 B 슬라이스에서의 CU는 모든 3개의 컬러 컴포넌트의 코딩 블록들로 구성될 수 있다.
일부 다른 구현들에서, QTBT 방식은 위에 설명된 삼진 방식으로 보완될 수 있다. 이러한 구현들은 멀티-타입-트리(multi-type-tree, MTT) 구조라고 지칭될 수 있다. 예를 들어, 노드의 이진 분할에 더하여, 도 13의 삼진 파티션 패턴들 중 하나가 선택될 수 있다. 일부 구현들에서, 정사각형 노드들만이 삼진 분할을 거칠 수 있다. 삼진 파티셔닝이 수평인지 또는 수직인지를 표시하기 위해 추가 플래그가 사용될 수 있다.
QTBT 구현들 및 삼진 분할에 의해 보완된 QTBT 구현들과 같은 2-레벨 또는 멀티-레벨 트리의 설계는 주로 복잡도 감소에 의해 동기부여될 수 있다. 이론적으로, 트리를 횡단하는 것의 복잡도는 TD이고, 여기서 T는 분할 타입들의 수를 나타내고, D는 트리의 깊이이다. 깊이(D)를 감소시키면서 다수의 타입(T)을 사용함으로써 트레이드오프가 행해질 수 있다.
일부 구현들에서, CB는 추가로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, CB는 코딩 및 디코딩 프로세스들 동안 인트라 또는 인터-프레임 예측의 목적을 위해 다수의 예측 블록(PB)으로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 다시 말해서, CB는 개별 예측 판정/구성이 이루어질 수 있는 상이한 서브파티션들로 추가로 구획될 수 있다. 동시에, CB는 비디오 데이터의 변환 또는 역 변환이 수행되는 레벨들을 기술할 목적으로 복수의 변환 블록(TB)들로 추가로 파티셔닝될 수 있다. CB의 PB들 및 TB들로의 파티셔닝 방식은 동일할 수 있거나 동일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 각각의 파티셔닝 방식은, 예를 들어, 비디오 데이터의 다양한 특성에 기초하여 그 자신의 절차를 사용하여 수행될 수 있다. PB 및 TB 파티셔닝 방식들은 일부 예시적인 구현들에서 독립적일 수 있다. PB 및 TB 파티셔닝 방식들 및 경계들은 일부 다른 예시적인 구현들에서 상관될 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, TB들은 PB 파티션들 후에 파티셔닝될 수 있고, 특히, 코딩 블록의 파티셔닝 후에 결정된 후, 각각의 PB는 이후 하나 이상의 TB로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, PB는 1개, 2개, 4개, 또는 다른 개수의 TB로 분할될 수 있다.
일부 구현들에서, 베이스 블록을 코딩 블록들로 그리고 추가로 예측 블록들 및/또는 변환 블록들로 파티셔닝하기 위해, 루마 채널과 크로마 채널들은 상이하게 취급될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 코딩 블록을 예측 블록들 및/또는 변환 블록들로 파티셔닝하는 것은 루마 채널에 대해 허용될 수 있는 반면, 이러한 코딩 블록을 예측 블록들 및/또는 변환 블록들로 분할하는 것은 크로마 채널(들)에 대해서는 허용되지 않을 수 있다. 따라서, 이러한 구현들에서, 루마 블록들의 변환 및/또는 예측은 코딩 블록 레벨에서만 수행될 수 있다. 다른 예로서, 루마 채널 및 크로마 채널(들)에 대한 최소 변환 블록 크기는 상이할 수 있는데, 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록들은 크로마 채널들보다 더 작은 변환 및/또는 예측 블록들로 파티셔닝되도록 허용될 수 있다. 또 다른 예로서, 코딩 블록을 변환 블록들 및/또는 예측 블록들로 파티셔닝하는 최대 깊이는 루마 채널과 크로마 채널들 사이에서 상이할 수 있는데, 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록들은 크로마 채널(들)보다 더 깊은 변환 및/또는 예측 블록들로 파티셔닝되도록 허용될 수 있다. 특정 예의 경우, 루마 코딩 블록들은 최대 2개 레벨만큼 내려가는 재귀적 파티션에 의해 표현될 수 있는 다수의 크기들의 변환 블록들로 파티셔닝될 수 있고, 정사각형, 2:1/1:2, 및 4:1/1:4와 같은 변환 블록 형상들과 4x4 내지 64x64의 변환 블록 크기가 허용될 수 있다. 그러나, 크로마 블록들의 경우, 루마 블록들에 대해 특정된 가장 큰 가능한 변환 블록들만이 허용될 수 있다.
코딩 블록을 PB들로 파티셔닝하기 위한 일부 예시적인 구현들에서, PB 파티셔닝의 깊이, 형상, 및/또는 다른 특성들은 PB가 인트라 코딩되는지 인터 코딩되는지에 의존할 수 있다.
코딩 블록(또는 예측 블록)을 변환 블록들로 파티셔닝하는 것은, 코딩 블록 또는 예측 블록의 경계에서의 변환 블록들에 대한 추가적인 고려와 함께, 재귀적으로 또는 비-재귀적으로, 쿼드트리 분할 및 미리 정의된 패턴 분할을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 다양한 예시적인 방식들로 구현될 수 있다. 일반적으로, 결과적인 변환 블록들은 상이한 분할 레벨들에 있을 수 있고, 동일한 크기를 갖지 않을 수 있고, 형상이 정사각형일 필요가 없을 수 있다(예를 들어, 이들은 일부 허용된 크기들 및 종횡비들을 갖는 직사각형일 수 있다). 추가 예들은 도 15, 도 16 및 도 17과 관련하여 아래에 더 상세히 설명된다.
그러나, 일부 다른 구현들에서, 위의 파티셔닝 방식들 중 임의의 것을 통해 획득된 CB들은 예측 및/또는 변환을 위한 기본 또는 최소 코딩 블록으로서 사용될 수 있다. 다시 말해서, 인터-예측/인트라-예측 목적들을 위해 및/또는 변환 목적들을 위해 추가 분할이 수행되지 않는다. 예를 들어, 위의 QTBT 방식으로부터 획득된 CB들은 예측들을 수행하기 위한 유닛들로서 직접 사용될 수 있다. 구체적으로, 이러한 QTBT 구조는 다수의 파티션 타입의 개념을 제거하는데, 즉, CU, PU 및 TU의 분리를 제거하고, 전술한 바와 같이 CU/CB 파티션 형상들에 대한 더 많은 유연성을 지원한다. 이러한 QTBT 블록 구조에서, CU/CB는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이러한 QTBT의 리프 노드들은 임의의 추가 파티셔닝 없이 예측 및 변환 처리를 위한 유닛들로서 사용된다. 이것은 이러한 예시적인 QTBT 코딩 블록 구조에서 CU, PU 및 TU가 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다.
위의 다양한 CB 파티셔닝 방식들 및 PB들 및/또는 TB들로의 CB들의 추가 파티셔닝(PB/TB 파티셔닝을 포함하지 않음)은 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 다음의 특정 구현들은 비제한적인 예들로서 제공된다.
코딩 블록 및 변환 블록 파티셔닝의 특정 예시적인 구현이 아래에 설명된다. 이러한 예시적인 구현에서, 베이스 블록은 재귀적 쿼드트리 분할, 또는 (도 9 및 도 10에서의 것들과 같은) 전술한 미리 정의된 분할 패턴을 사용하여 코딩 블록들로 분할될 수 있다. 각각의 레벨에서, 특정 파티션의 추가의 쿼드트리 분할이 계속되어야 하는지 여부는 로컬 비디오 데이터 특성들에 의해 결정될 수 있다. 결과적인 CB들은 다양한 쿼드트리 분할 레벨들 및 다양한 크기들일 수 있다. 인터-픽처(시간적) 또는 인트라-픽처(공간적) 예측을 사용하여 픽처 영역을 코딩할지에 대한 판정은 CB 레벨(또는 모든 3-컬러 채널들에 대해 CU 레벨)에서 이루어질 수 있다. 각각의 CB는 미리 정의된 PB 분할 타입에 따라 1, 2, 4, 또는 다른 수의 PB로 추가로 분할될 수 있다. 하나의 PB 내에서, 동일한 예측 프로세스가 적용될 수 있고, 관련 정보가 PB 단위로 디코더에 송신될 수 있다. PB 분할 타입에 기초한 예측 프로세스를 적용함으로써 잔차 블록을 획득한 후에, CB는 CB에 대한 코딩 트리와 유사한 다른 쿼드트리 구조에 따라 TB들로 파티셔닝될 수 있다. 이 특정 구현에서, CB 또는 TB는 정사각형 형상으로 제한될 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 또한, 이 특정 예에서, PB는 인터-예측에 대해 정사각형 또는 직사각형 형상일 수 있고, 인트라-예측에 대해서는 오직 정사각형일 수 있다. 코딩 블록은, 예를 들어, 4개의 정사각형 형상의 TB로 분할될 수 있다. 각각의 TB는 잔차 쿼드-트리(Residual Quadtree, RQT)라고 지칭되는 더 작은 TB들로 (쿼드트리 분할을 사용하여) 재귀적으로 추가로 분할될 수 있다.
베이스 블록을 CB들, PB들 및 또는 TB들로 파티셔닝하기 위한 다른 예시적인 구현이 아래에 더 설명된다. 예를 들어, 도 9 또는 도 10에 도시된 것들과 같은 다중 파티션 유닛 타입을 사용하기보다는, 이진 및 삼진 분할 세그먼트화 구조(binary and ternary splits segmentation structure)를 사용하는 네스팅된 멀티-타입 트리(nested multi-type tree)를 갖는 쿼드트리(예를 들어, 전술한 바와 같은 QTBT 또는 삼진 분할을 갖는 QTBT)가 사용될 수 있다. CB, PB 및 TB의 분리(즉, CB의 PB들 및/또는 TB들로의 파티셔닝, 및 PB들의 TB들로의 파티셔닝)는 최대 변환 길이에 대해 너무 큰 크기를 갖는 CB들이 필요할 때를 제외하고는 포기될 수 있으며, 여기서 이러한 CB들은 추가 분할을 필요로 할 수 있다. 이 예시적인 파티셔닝 방식은, 예측과 변환이 양자 모두 추가의 파티셔닝 없이 CB 레벨에 대해 수행될 수 있도록, CB 파티션 형상들에 대한 보다 많은 유연성을 지원하도록 설계될 수 있다. 이러한 코딩 트리 구조에서, CB는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 코딩 트리 블록(CTB)은 먼저 쿼드트리 구조에 의해 파티셔닝될 수 있다. 그 후 쿼드트리 리프 노드들은 네스팅된 멀티-타입 트리 구조에 의해 추가로 파티셔닝될 수 있다. 이진 또는 삼진 분할을 사용하는 네스팅된 멀티-타입 트리 구조의 예가 도 11에 도시되어 있다. 구체적으로, 도 11의 예시적인 멀티-타입 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 4개의 분할 타입을 포함한다. CB들은 그 후 멀티-타입 트리의 리프들에 대응한다. 이 예시적인 구현에서, CB가 최대 변환 길이에 대해 너무 크지 않는 한, 이 세그먼트화는 임의의 추가 파티셔닝 없이 예측 및 변환 처리 둘 다에 사용된다. 이것은, 대부분의 경우에, CB, PB 및 TB가 네스팅된 멀티-타입 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리에서 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다. 예외는 최대 지원 변환 길이가 CB의 컬러 컴포넌트의 폭 또는 높이보다 작을 때 발생한다. 일부 구현들에서, 이진 또는 삼진 분할에 더하여, 도 11의 네스팅된 패턴들은 쿼드트리 분할을 추가로 포함할 수 있다.
하나의 베이스 블록에 대한 블록 파티션(쿼드트리, 이진, 및 삼진 분할 옵션들을 포함함)의 네스팅된 멀티-타입 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리에 대한 하나의 특정 예가 도 12에 도시되어 있다. 보다 상세하게, 도 12는 베이스 블록(1200)이 4개의 정사각형 파티션(1202, 1204, 1206, 및 1208)으로 쿼드트리 분할되는 것을 도시한다. 추가 분할을 위해 도 11의 멀티-타입 트리 구조 및 쿼드트리를 추가로 사용하기 위한 결정이 쿼드트리-분할 파티션들 각각에 대해 이루어진다. 도 12의 예에서, 파티션(1204)은 더 이상 분할되지 않는다. 파티션들(1202 및 1208) 각각은 다른 쿼드트리 분할을 채택한다. 파티션(1202)의 경우, 제2 레벨 쿼드트리-분할 상단-좌측, 상단-우측, 하단-좌측, 및 하단-우측 파티션들은 각각 쿼드트리, 도 11의 수평 이진 분할(1104), 비-분할, 및 도 11의 수평 삼진 분할(1108)의 제3 레벨 분할을 채택한다. 파티션(1208)은 다른 쿼드트리 분할을 채택하며, 제2 레벨 쿼드트리-분할 상단-좌측, 상단-우측, 하단-좌측, 및 하단-우측 파티션들은 각각 도 11의 수직 삼진 분할(1106), 비-분할, 비-분할, 및 도 11의 수평 이진 분할(1104)의 제3 레벨 분할을 채택한다. 1208의 제3 레벨 상단-좌측 파티션의 서브파티션들 중 2개는 각각 도 11의 수평 이진 분할(1104) 및 수평 삼진 분할(1108)에 따라 추가로 분할된다. 파티션(1206)은 2개의 파티션으로의 도 11의 수직 이진 분할(1102)에 따른 제2 레벨 분할 패턴을 채택하고, 2개의 파티션은 도 11의 수평 삼진 분할(1108) 및 수직 이진 분할(1102)에 따라 제3 레벨로 추가로 분할된다. 도 11의 수평 이진 분할(1104)에 따라 이들 중 하나에 제4 레벨 분할이 추가로 적용된다.
위의 특정 예에 대해, 최대 루마 변환 크기는 64x64일 수 있고 최대 지원 크로마 변환 크기는, 예를 들어, 32x32에서의 루마와 상이할 수 있다. 도 12에서의 위의 예시적인 CB들이 일반적으로 더 작은 PB들 및/또는 TB들로 추가로 분할되지 않더라도, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록의 폭 또는 높이가 최대 변환 폭 또는 높이보다 클 때, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록은 그 방향에서의 변환 크기 제한을 충족시키기 위해 수평 및/또는 수직 방향으로 자동으로 분할될 수 있다.
위의 베이스 블록을 CB들로 파티셔닝하기 위한 특정 예에서, 그리고 위에서 설명한 바와 같이, 코딩 트리 방식은 루마 및 크로마가 별개의 블록 트리 구조를 갖는 능력을 지원할 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스들의 경우, 하나의 CTU 내의 루마 및 크로마 CTB들은 동일한 코딩 트리 구조를 공유할 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스들의 경우, 루마 및 크로마는 별개의 코딩 블록 트리 구조들을 가질 수 있다. 별개의 블록 트리 구조들이 적용될 때, 루마 CTB는 하나의 코딩 트리 구조에 의해 루마 CB들로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 CTB들은 다른 코딩 트리 구조에 의해 크로마 CB들로 파티셔닝된다. 이것은 I 슬라이스에서의 CU가 루마 컴포넌트의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 컴포넌트의 코딩 블록들로 구성될 수 있고, 비디오가 모노크롬(monochrome)이 아닌 한 P 또는 B 슬라이스에서의 CU가 모든 3개의 컬러 컴포넌트의 코딩 블록들로 항상 구성된다는 것을 의미한다.
코딩 블록이 다수의 변환 블록들로 추가로 파티셔닝될 때, 그 내부의 변환 블록들은 다양한 순서 또는 스캐닝 방식들에 따라 비트스트림으로 정렬될 수 있다. 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 예시적인 구현들, 및 변환 블록들의 코딩 순서가 아래에 더 상세히 설명된다. 일부 예시적인 구현들에서, 위에서 설명한 바와 같이, 변환 파티셔닝은 다수의 형상들, 예를 들어, 1:1(정사각형), 1:2/2:1, 및 1:4/4:1의 변환 블록들을 지원할 수 있고, 변환 블록 크기들은, 예를 들어, 4x4 내지 64x64의 범위에 있다. 일부 구현들에서, 코딩 블록이 64x64보다 작거나 같으면, 변환 블록 파티셔닝은 루마 컴포넌트에만 적용될 수 있어, 크로마 블록들의 경우, 변환 블록 크기는 코딩 블록 크기와 동일하다. 그렇지 않고, 코딩 블록 폭 또는 높이가 64보다 크면, 루마 및 크로마 코딩 블록들 둘 다는 min(W, 64) x min(H, 64) 및 min(W, 32) x min(H, 32) 변환 블록들의 배수들로 각각 암시적으로 분할될 수 있다.
변환 블록 파티셔닝의 일부 예시적인 구현들에서, 인트라 및 인터 코딩된 블록들 둘 다에 대해, 코딩 블록은 미리 정의된 수의 레벨(예를 들어, 2개 레벨)까지의 파티셔닝 깊이를 갖는 다수의 변환 블록들로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 변환 블록 파티셔닝 깊이 및 크기들은 관련될 수 있다. 일부 예시적인 구현들의 경우, 현재 깊이의 변환 크기로부터 다음 깊이의 변환 크기로의 예시적인 맵핑이 다음과 같이 표 1에 도시된다.
표 1: 변환 파티션 크기 설정
표 1의 예시적인 맵핑에 기초하여, 1:1 정사각형 블록에 대해, 다음 레벨 변환 분할은 4개의 1:1 정사각형 서브-변환 블록을 생성할 수 있다. 변환 파티션은, 예를 들어, 4x4에서 정지할 수 있다. 이와 같이, 4x4의 현재 깊이에 대한 변환 크기는 다음 깊이에 대한 4x4의 동일한 크기에 대응한다. 표 1의 예에서, 1:2/2:1 비-정사각형 블록에 대해, 다음 레벨 변환 분할은 2개의 1:1 정사각형 서브-변환 블록을 생성할 수 있고, 1:4/4:1 비-정사각형 블록에 대해, 다음 레벨 변환 분할은 2개의 1:2/2:1 서브 변환 블록을 생성할 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 인트라 코딩된 블록의 루마 컴포넌트에 대해, 변환 블록 파티셔닝과 관련하여 추가적인 제한이 적용될 수 있다. 예를 들어, 변환 파티셔닝의 각각의 레벨에 대해, 모든 서브-변환 블록들은 동일한 크기를 갖는 것으로 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 유닛들을 동일한 크기로 유지하기 위해 모든 제1 레벨 서브 블록들에 적용되어야 한다. 표 1을 따르는 인트라 코딩된 정사각형 블록에 대한 변환 블록 파티셔닝의 예가 화살표로 나타낸 코딩 순서와 함께 도 15에 도시되어 있다. 구체적으로, 1502는 정사각형 코딩 블록을 도시한다. 표 1에 따른 4개의 동일한 크기의 변환 블록으로의 제1 레벨 분할이 화살표로 표시된 코딩 순서와 함께 1504에 도시되어 있다. 표 1에 따른 16개의 동일한 크기의 변환 블록으로의 모든 제1 레벨 동일한 크기의 블록들의 제2 레벨 분할이 화살표로 표시된 코딩 순서와 함께 1506에 도시되어 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 인터 코딩된 블록의 루마 컴포넌트에 대해, 인트라 코딩에 대한 위의 제한이 적용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 레벨의 변환 분할 후에, 서브-변환 블록 중 어느 하나는 독립적으로 한 레벨 더(with one more level) 추가로 분할될 수 있다. 따라서, 결과적인 변환 블록들은 동일한 크기일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 인터 코딩된 블록의 변환 블록들로의 예시적인 분할이 그들의 코딩 순서와 함께 도 16에 도시된다. 도 16의 예에서, 인터 코딩된 블록(1602)은 표 1에 따라 2개의 레벨에서 변환 블록들로 분할된다. 제1 레벨에서, 인터 코딩된 블록은 동일한 크기의 4개의 변환 블록으로 분할된다. 그 후, (이들 모두가 아닌) 4개의 변환 블록 중 하나만이 4개의 서브-변환 블록으로 추가로 분할되어, 1604로 도시된 바와 같이, 총 7개의 변환 블록이 2개의 상이한 크기를 갖게 된다. 이들 7개의 변환 블록의 예시적인 코딩 순서는 도 16의 1604에서 화살표로 도시된다.
일부 예시적인 구현들에서, 크로마 컴포넌트(들)에 대해, 변환 블록들에 대한 일부 추가적인 제한이 적용될 수 있다. 예를 들어, 크로마 컴포넌트(들)에 대해, 변환 블록 크기는 코딩 블록 크기만큼 클 수 있지만, 미리 정의된 크기, 예를 들어, 8x8보다 작지 않을 수 있다.
일부 다른 예시적인 구현들에서, 폭(W) 또는 높이(H)가 64보다 큰 코딩 블록의 경우, 루마 및 크로마 코딩 블록들 둘 다는 min(W, 64) x min(H, 64) 및 min(W, 32) x min(H, 32) 변환 유닛들의 배수들로 각각 암시적으로 분할될 수 있다. 여기서, 본 개시내용에서, "min(a, b)"는 a와 b 사이의 더 작은 값을 반환할 수 있다.
도 17은 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 다른 대안적인 예시적인 방식을 더 도시한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 재귀적 변환 파티셔닝을 사용하는 대신에, 미리 정의된 세트의 파티셔닝 타입들이 코딩 블록의 변환 타입에 따라 코딩 블록에 적용될 수 있다. 도 17에 도시된 특정 예에서, 코딩 블록을 다양한 수의 변환 블록들로 분할하기 위해 6개의 예시적인 파티셔닝 타입 중 하나가 적용될 수 있다. 변환 블록 파티셔닝을 생성하는 이러한 방식은 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용될 수 있다.
더 상세하게는, 도 17의 파티셔닝 방식은 임의의 주어진 변환 타입(변환 타입은, 예를 들어, ADST 등과 같은 1차 변환의 타입을 지칭함)에 대해 최대 6개의 예시적인 파티션 타입을 제공한다. 이 방식에서는, 코딩 블록 또는 예측 블록마다, 예를 들어, 레이트-왜곡 비용(rate-distortion cost)에 기초하여 변환 파티션 타입이 할당될 수 있다. 일 예에서, 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당된 변환 파티션 타입은 코딩 블록 또는 예측 블록의 변환 타입에 기초하여 결정될 수 있다. 특정한 변환 파티션 타입이, 도 17에 예시된 6개의 변환 파티션 타입으로 나타낸 바와 같이, 변환 블록 분할 크기 및 패턴에 대응할 수 있다. 다양한 변환 타입들과 다양한 변환 파티션 타입들 사이의 대응 관계가 미리 정의될 수 있다. 레이트 왜곡 비용에 기초하여 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당될 수 있는 변환 파티션 타입들을 나타내는 대문자화된 라벨들이 있는 예가 아래에 도시된다:
● PARTITION_NONE: 블록 크기와 동일한 변환 크기를 할당한다.
● PARTITION_SPLIT: 블록 크기의 폭의 1/2 및 블록 크기의 높이의 1/2인 변환 크기를 할당한다.
● PARTITION_HORZ: 블록 크기와 동일한 폭 및 블록 크기의 높이의 1/2인 변환 크기를 할당한다.
● PARTITION_VERT: 블록 크기의 폭의 1/2 및 블록 크기와 동일한 높이인 변환 크기를 할당한다.
● PARTITION_HORZ4: 블록 크기와 동일한 폭 및 블록 크기의 높이의 1/4인 변환 크기를 할당한다.
● PARTITION_VERT4: 블록 크기의 폭의 1/4 및 블록 크기와 동일한 높이인 변환 크기를 할당한다.
위의 예에서, 도 17에 도시된 바와 같은 변환 파티션 타입들은 모두 파티셔닝된 변환 블록들에 대한 균일한 변환 크기들을 포함한다. 이것은 제한이라기보다는 예시일 뿐이다. 일부 다른 구현들에서, 혼합된 변환 블록 크기가 특정한 파티션 타입(또는 패턴)의 파티셔닝된 변환 블록들에 대해 사용될 수 있다.
비디오 블록(PB 또는 CB, 다수의 예측 블록들로 추가로 파티셔닝되지 않을 때 PB라고도 지칭됨)은 직접 인코딩되기보다는 다양한 방식들로 예측될 수 있고, 그에 의해 비디오 데이터에서의 다양한 상관관계들 및 중복성들을 활용하여 압축 효율을 개선할 수 있다. 대응하여, 이러한 예측은 다양한 모드들에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 비디오 블록은 인트라-예측 또는 인터-예측을 통해 예측될 수 있다. 특히 인터-예측 모드에서, 비디오 블록은 단일-참조 또는 복합-참조 인터-예측을 통해 하나 이상의 다른 프레임으로부터의 하나 이상의 다른 참조 블록 또는 인터-예측자 블록에 의해 예측될 수 있다. 인터-예측의 구현을 위해, 참조 블록은, 그 프레임 식별자(참조 블록의 시간적 위치) 및 인코딩되거나 디코딩되는 현재 블록과 참조 블록 사이의 공간적 오프셋(참조 블록의 공간적 위치)을 표시하는 모션 벡터에 의해 지정될 수 있다. 참조 프레임 식별 및 모션 벡터들은 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 공간적 블록 오프셋들로서의 모션 벡터들은 직접 시그널링될 수 있거나, 다른 참조 모션 벡터 또는 예측자 모션 벡터에 의해 그 자체로 예측될 수 있다. 예를 들어, 현재 모션 벡터는 (예를 들어, 후보 이웃 블록의) 참조 모션 벡터에 의해 직접, 또는 참조 모션 벡터와, 현재 모션 벡터와 참조 모션 벡터 사이의 모션 벡터 차이(MVD)의 조합에 의해 예측될 수 있다. 후자는 MMVD(merge mode with motion vector difference)라고 지칭될 수 있다. 참조 모션 벡터는 비트스트림에서, 예를 들어, 현재 블록의 공간적으로 이웃하는 블록 또는 시간적으로 이웃하지만 공간적으로 동위치된(collocated) 블록에 대한 포인터로서 식별될 수 있다.
인터-예측은, 예를 들어, 단일-참조 모드 또는 복합-참조 모드에서 구현될 수 있다. 일부 구현들에서, 현재 블록이 인터-코딩되고 스킵되지 않을 것인지 여부를 표시하기 위해 현재 블록에 대한(또는 더 높은 레벨에서) 비트스트림에 스킵 플래그가 먼저 포함될 수 있다. 현재 블록이 인터-코딩되면, 현재 블록의 예측을 위해 단일-참조 모드가 사용되는지 또는 복합-참조 모드가 사용되는지를 표시하기 위해 다른 플래그가 신호로서 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 2-이상-참조 모드(more-than-one-reference mode), 2-참조 모드(two-reference mode), 또는 다중-참조 모드(multiple-reference mode)로 지칭될 수 있다. 참조 블록 또는 참조 블록들은 참조 프레임 인덱스 또는 인덱스들을 사용하여 그리고 추가적으로, 예를 들어, 수평 및 수직 픽셀들 단위로, 프레임에 대한 위치에서 참조 블록(들)과 현재 블록들 사이의 시프트(들)를 지시하는 대응하는 모션 벡터 또는 모션 벡터들을 사용하여 식별될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록에 대한 인터-예측 블록은 단일-참조 모드에서의 예측 블록으로서 참조 프레임에서의 하나의 모션 벡터에 의해 식별되는 단일-참조 블록으로부터 생성될 수 있는 반면, 복합-참조 모드에 대해, 예측 블록은 2개의 참조 프레임 인덱스들 및 2개의 대응하는 모션 벡터들에 의해 표시되는 2개의 참조 프레임에서의 2개의 참조 블록의 가중 평균에 의해 생성될 수 있다. 모션 벡터(들)는 다양한 방식들로 코딩되어 비트스트림에 포함될 수 있다.
일부 구현들에서, 인코딩 또는 디코딩 시스템은 디코딩된 픽처 버퍼(decoded picture buffer, DPB)를 유지할 수 있다. 일부 이미지들/픽처들은 (디코딩 시스템에서) 디스플레이되기를 기다리는 DPB에 유지될 수 있고, DPB 내의 일부 이미지들/픽처들은 (디코딩 시스템 또는 인코딩 시스템에서) 인터-예측을 가능하게 하는 참조 프레임들로서 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, DPB 내의 참조 프레임들은 인코딩 또는 디코딩되는 현재 이미지에 대한 단기 참조들 또는 장기 참조들로서 태깅될 수 있다. 예를 들어, 단기 참조 프레임들은 현재 프레임 내의 또는 디코딩 순서에서 현재 프레임에 가장 가까운 후속하는 미리 정의된 수(예를 들어, 2개)의 비디오 프레임 내의 블록들에 대한 인터-예측을 위해 사용되는 프레임들을 포함할 수 있다. 장기 참조 프레임들은 디코딩 순서에서 현재 프레임으로부터 미리 정의된 수의 프레임들보다 더 많이 떨어져 있는 프레임들 내의 이미지 블록들을 예측하는 데 사용될 수 있는 DPB 내의 프레임들을 포함할 수 있다. 단기 및 장기 참조 프레임들에 대한 이러한 태그들에 관한 정보는 참조 픽처 세트(Reference Picture Set, RPS)라고 지칭될 수 있고 인코딩된 비트스트림 내의 각각의 프레임의 헤더에 추가될 수 있다. 인코딩된 비디오 스트림 내의 각각의 프레임은, 절대적인 방식으로 재생 시퀀스에 따라 넘버링되거나, 예를 들어, I-프레임으로부터 시작하는 픽처 그룹과 관련되는 POC(Picture Order Counter)에 의해 식별될 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 인터-예측을 위한 단기 및 장기 참조 프레임들의 식별을 포함하는 하나 이상의 참조 픽처 리스트가 RPS 내의 정보에 기초하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 단일 픽처 참조 리스트는 L0 참조(또는 참조 리스트 0)로서 표시되는 단방향 인터-예측을 위해 형성될 수 있는 반면, 2개의 픽처 참조 리스트는 2개의 예측 방향 각각에 대해 L0(또는 참조 리스트 0) 및 L1(또는 참조 리스트 1)로서 표시되는 양방향 인터-예측을 위해 형성될 수 있다. L0 및 L1 리스트들에 포함되는 참조 프레임들은 다양한 미리 결정된 방식들로 순서화될 수 있다. L0 및 L1 리스트들의 길이들은 비디오 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 단방향 인터-예측은 단일-참조 모드에 있을 수 있거나, 또는 복합 예측 모드에서 가중 평균에 의한 예측 블록의 생성을 위한 다수의 참조들이 예측될 블록이 위치하는 프레임의 동일한 측에 있을 때 복합-참조 모드에 있을 수 있다. 양방향 인터-예측은 양방향 인터-예측이 적어도 2개의 참조 블록을 수반한다는 점에서 오직 복합 모드일 수 있다.
일부 구현들에서, 인터-예측을 위한 병합 모드(merge mode, MM)가 구현될 수 있다. 일반적으로, 병합 모드의 경우, 현재 PB에 대한 단일-참조 예측에서의 모션 벡터 또는 복합-참조 예측에서의 모션 벡터들 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 다른 하나 이상의 이미 인코딩된 모션 벡터(참조 모션 벡터라고 지칭됨) 사이의 차이(들)에 의해 표현될 수 있다. 현재 모션 벡터(들) 전체가 아닌 모션 벡터(들)에서의 이러한 차이(들)가 인코딩되어 비트 스트림에 포함될 수 있고, 참조 모션 벡터(들)에 링크될 수 있다. 그에 대응하여 디코딩 시스템에서, 현재 PB에 대응하는 모션 벡터(들)는 디코딩된 모션 벡터 차이(들) 및 그와 링크된 디코딩된 참조 모션 벡터(들)에 기초하여 도출될 수 있다. 일반적인 병합 모드(MM) 인터-예측의 특정 형태로서, 모션 벡터 차이(들)에 기초한 이러한 인터-예측은 MMVD(Merge Mode with Motion Vector Difference)라고 지칭될 수 있다. 따라서, 일반적으로 MM 또는 특히 MMVD는 코딩 효율을 개선하기 위해 상이한 PB들과 연관된 모션 벡터들 사이의 상관들을 활용(leverage)하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 이웃 PB들은 유사한 모션 벡터들을 가질 수 있으며, 따라서 MVD는 작을 수 있고 효율적으로 코딩될 수 있다. 다른 예로서, 모션 벡터들은 공간에서 유사하게 위치된/포지셔닝된 블록들에 대해 (프레임들 사이에) 시간적으로 상관될 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 현재 PB가 병합 모드에 있는지 여부를 표시하기 위해 MM 플래그가 인코딩 프로세스 동안 비트스트림에 포함될 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 현재 PB가 MMVD 모드에 있는지 여부를 표시하기 위해 MMVD 플래그가 인코딩 프로세스 동안 비트스트림에 포함되어 시그널링될 수 있다. MM 및/또는 MMVD 플래그들 또는 지시자들은 PB 레벨, CB 레벨, CU 레벨, CTB 레벨, CTU 레벨, 슬라이스 레벨, 프레임 레벨, 픽처 레벨, 시퀀스 레벨 등에서 제공될 수 있다. 특정한 예의 경우, 현재 CU에 대해 MM 플래그와 MMVD 플래그 양자 모두가 포함될 수 있고, MMVD 플래그는 현재 CU에 대해 MMVD 모드가 이용되는지 여부를 지정하기 위해 스킵 플래그와 MM 플래그 바로 뒤에 시그널링될 수 있다.
MMVD의 일부 예시적인 구현들에서, 예측되는 블록에 대해 모션 벡터 예측을 위한 참조 모션 벡터(reference motion vector, RMV) 또는 MV 예측자 후보들의 리스트가 형성될 수 있다. RMV 후보들의 리스트는 현재 모션 벡터를 예측하기 위해 모션 벡터들이 사용될 수 있는 미리 결정된 수(예를 들어, 2)의 MV 예측자 후보 블록을 포함할 수 있다. RMV 후보 블록들은 동일한 프레임 내의 이웃 블록들 및/또는 시간적 블록들(예를 들어, 현재 프레임의 진행 또는 후속 프레임 내의 동일하게 위치된 블록들)로부터 선택된 블록들을 포함할 수 있다. 이러한 옵션들은 현재 블록과 유사하거나 동일한 모션 벡터들을 가질 가능성이 있는 현재 블록에 대한 공간적 또는 시간적 위치들에서의 블록들을 나타낸다. MV 예측자 후보들의 리스트의 크기는 미리 결정될 수 있다. 예를 들어, 리스트는 둘 이상의 후보를 포함할 수 있다. RMV 후보들의 리스트에 있기 위해, 예를 들어, 후보 블록은, 현재 블록과 동일한 참조 프레임(또는 프레임들)을 갖도록 요구될 수 있고, 존재해야 하며(예를 들어, 현재 블록이 프레임의 에지 근처에 있을 때, 경계 체크가 수행될 필요가 있음), 인코딩 프로세스 동안 이미 인코딩되고/되거나 디코딩 프로세스 동안 이미 디코딩되어야 한다. 일부 구현들에서, 병합 후보들의 리스트는 이용가능하고 위의 조건들을 충족하는 경우 공간적으로 이웃하는 블록들(특정한 미리 정의된 순서로 스캐닝됨)로 먼저 채워질 수 있고, 그 후 리스트에 여전히 공간이 이용가능한 경우 시간적 블록들로 채워질 수 있다. 예를 들어, 이웃 RMV 후보 블록들은 현재 블록의 좌측 및 상단 블록들로부터 선택될 수 있다. RMV 예측자 후보들의 리스트는 동적 참조 리스트(Dynamic Reference List, DRL)로서 다양한 레벨들(시퀀스, 픽처, 프레임, 슬라이스, 수퍼블록 등)에서 동적으로 형성될 수 있다. DRL은 비트스트림에서 시그널링될 수 있다.
일부 구현들에서, 현재 블록의 모션 벡터를 예측하기 위한 참조 모션 벡터로서 사용되는 실제 MV 예측자 후보가 시그널링될 수 있다. RMV 후보 리스트가 2개의 후보를 포함하는 경우에, 참조 병합 후보의 선택을 표시하기 위해, 병합 후보 플래그라고 지칭되는, 1-비트 플래그가 사용될 수 있다. 복합 모드에서 예측되는 현재 블록의 경우, MV 예측자를 사용하여 예측되는 다수의 모션 벡터들 각각은 병합 후보 리스트로부터의 참조 모션 벡터와 연관될 수 있다.
인코더는, 어느 RMV 후보가 현재 코딩 블록의 MV를 더 근접하게 예측하는지를 결정하고 그 선택을 DRL에 대한 인덱스로서 시그널링할 수 있다.
MMVD의 일부 예시적인 구현들에서, RMV 후보가 선택되고 예측될 모션 벡터에 대한 베이스 모션 벡터 예측자로서 사용된 후에, 모션 벡터 차이(MVD 또는 델타 MV, 예측될 모션 벡터와 참조 후보 모션 벡터 사이의 차이를 나타냄)가 인코딩 시스템에서 계산될 수 있다. 이러한 MVD는 MV 차이의 크기 및 MV 차이의 방향을 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 이들 둘 다는 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 모션 차이 크기 및 모션 차이 방향은 다양한 방식들로 시그널링될 수 있다.
MMVD의 일부 예시적인 구현들에서는, 모션 벡터 차이의 크기 정보를 지정하고 시작 포인트(참조 모션 벡터)로부터의 미리 정의된 모션 벡터 차이를 나타내는 미리 정의된 오프셋들의 세트 중 하나를 표시하기 위해 거리 인덱스가 사용될 수 있다. 그 후, 시그널링된 인덱스에 따른 MV 오프셋이 시작(참조) 모션 벡터의 수평 컴포넌트 또는 수직 컴포넌트에 추가될 수 있다. 참조 모션 벡터의 수평 또는 수직 컴포넌트가 오프셋되어야 하는지는 MVD의 방향 정보에 의해 결정될 수 있다. 거리 인덱스와 미리 정의된 오프셋들 사이의 예시적인 미리 정의된 관계가 표 2에 지정된다.
표 2-거리 인덱스와 미리 정의된 MV 오프셋의 예시적인 관계
MMVD의 일부 예시적인 구현들에서, 방향 인덱스가 추가로 시그널링되고 참조 모션 벡터에 대한 MVD의 방향을 나타내는 데 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, 방향은 수평 및 수직 방향들 중 어느 하나로 제한될 수 있다. 예시적인 2-비트 방향 인덱스가 표 3에 도시된다. 표 3의 예에서, MVD의 해석은 시작/참조 MV들의 정보에 따라 다양할 수 있다. 예를 들어, 시작/참조 MV가 단예측 블록에 대응하거나 또는 양쪽 참조 프레임 리스트들이 현재 픽처의 동일한 측을 가리키는 양예측 블록에 대응할 때(즉, 2개의 참조 픽처의 POC들이 둘 다 현재 픽처의 POC보다 크거나, 또는 둘 다 현재 픽처의 POC보다 작을 때), 표 3에서의 부호는 시작/참조 MV에 추가된 MV 오프셋의 부호(방향)를 지정할 수 있다. 시작/참조 MV가 현재 픽처의 상이한 측들에 있는 2개의 참조 픽처를 갖는 양예측 블록에 대응하고(즉, 하나의 참조 픽처의 POC가 현재 픽처의 POC보다 크고, 다른 참조 픽처의 POC가 현재 픽처의 POC보다 작고), 픽처 참조 리스트 0 내의 참조 POC와 현재 프레임 사이의 차이가 픽처 참조 리스트 1 내의 참조 POC와 현재 프레임 사이의 차이보다 클 때, 표 3에서의 부호는 픽처 참조 리스트 0 내의 참조 픽처에 대응하는 참조 MV에 추가된 MV 오프셋의 부호를 지정할 수 있고, 픽처 참조 리스트 1 내의 참조 픽처에 대응하는 MV의 오프셋에 대한 부호는 반대 값(오프셋에 대한 반대 부호)을 가질 수 있다. 그렇지 않고, 픽처 참조 리스트 1 내의 참조 POC와 현재 프레임 사이의 차이가 픽처 참조 리스트 0 내의 참조 POC와 현재 프레임 사이의 차이보다 크면, 표 3에서의 부호는 픽처 참조 리스트 1과 연관된 참조 MV에 추가된 MV 오프셋의 부호를 지정할 수 있고, 픽처 참조 리스트 0과 연관된 참조 MV의 오프셋에 대한 부호는 반대 값을 갖는다.
표 3-방향 인덱스에 의해 지정된 MV 오프셋의 부호에 대한 예시적인 구현들
일부 예시적인 구현들에서, MVD는 각각의 방향에서의 POC들의 차이에 따라 스케일링될 수 있다. 두 리스트 내의 POC들의 차이들이 동일한 경우, 스케일링이 필요하지 않다. 그렇지 않고, 참조 리스트 0 내의 POC의 차이가 참조 리스트 1의 것보다 크면, 참조 리스트 1에 대한 MVD는 스케일링된다. 참조 리스트 1의 POC 차이가 리스트 0보다 크면, 리스트 0에 대한 MVD는 동일한 방식으로 스케일링될 수 있다. 시작 MV가 단예측되면, MVD는 이용가능한 또는 참조 MV에 추가된다.
양방향 복합 예측을 위한 MVD 코딩 및 시그널링의 일부 예시적인 구현들에서, 2개의 MVD를 개별적으로 코딩하고 시그널링하는 것에 부가하여 또는 그에 대한 대안으로서, 하나의 MVD만이 시그널링을 필요로 하고 다른 MVD가 시그널링된 MVD로부터 도출될 수 있도록 대칭 MVD 코딩이 구현될 수 있다. 이러한 구현들에서, 리스트-0과 리스트-1 둘 다의 참조 픽처 인덱스들을 포함하는 모션 정보가 시그널링된다. 그러나, 예를 들어, 참조 리스트-0과 연관된 MVD만이 시그널링되고 참조 리스트-1과 연관된 MVD는 시그널링되지 않지만 도출된다. 구체적으로는, 슬라이스 레벨에서, 참조 리스트-1이 비트스트림에서 시그널링되지 않는지를 표시하기 위해, "mvd_l1_zero_flag"라고 지칭되는 플래그가 비트스트림에 포함될 수 있다. 이 플래그가 참조 리스트-1이 0과 동일함(따라서 시그널링되지 않음)을 지시하는 1이면, "BiDirPredFlag"라고 지칭되는 양방향-예측 플래그는 0으로 설정될 수 있으며, 이는 양방향-예측이 존재하지 않음을 의미한다. 그렇지 않고, mvd_l1_zero_flag가 0이면, 리스트-0 내의 가장 가까운 참조 픽처와 리스트-1 내의 가장 가까운 참조 픽처가 참조 픽처들의 순방향 및 역방향 쌍 또는 참조 픽처들의 역방향 및 순방향 쌍을 형성하는 경우, BiDirPredFlag는 1로 설정될 수 있고, 리스트-0 및 리스트-1 참조 픽처들 둘 다는 단기 참조 픽처들이다. 그렇지 않으면, BiDirPredFlag는 0으로 설정된다. 1의 BiDirPredFlag는 대칭 모드 플래그가 비트스트림에서 추가적으로 시그널링됨을 표시할 수 있다. 디코더는 BiDirPredFlag가 1일 때 비트스트림으로부터 대칭 모드 플래그를 추출할 수 있다. 대칭 모드 플래그는, 예를 들어, CU 레벨에서 (필요한 경우) 시그널링될 수 있고, 대응하는 CU에 대해 대칭 MVD 코딩 모드가 이용되고 있는지 여부를 표시할 수 있다. 대칭 모드 플래그가 1일 때, 이는 대칭 MVD 코딩 모드의 이용을 표시하고, ("mvp_l0_flag"와 "mvp_l1_flag"로 지칭되는) 리스트-0과 리스트-1 둘 다의 참조 픽처 인덱스들만이 리스트-0과 연관된 MVD("MVD0"으로 지칭됨)와 함께 시그널링되고, 다른 모션 벡터 차이인 "MVD1"은 시그널링되기보다는 도출되어야 한다는 것을 표시한다. 예를 들어, MVD1은 -MVD0으로서 도출될 수 있다. 이와 같이, 하나의 MVD만이 예시적인 대칭 MVD 모드에서 시그널링된다.
MV 예측을 위한 일부 다른 예시적인 구현들에서는, 단일-참조 모드 및 복합-참조 모드 MV 예측 양자 모두에 대해, 일반적인 병합 모드, MMVD, 및 일부 다른 타입들의 MV 예측을 구현하기 위해 조화된 방식이 사용될 수 있다. 현재 블록에 대한 MV가 예측되는 방식을 시그널링하기 위해 다양한 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
예를 들어, 단일-참조 모드의 경우, 다음의 MV 예측 모드들이 시그널링될 수 있다:
NEARMV - 어떠한 MVD도 없이 직접 DRL(Dynamic Reference List) 인덱스에 의해 표시된 리스트의 모션 벡터 예측자들(MVP) 중 하나를 사용한다.
NEWMV - 참조로서 DRL 인덱스에 의해 시그널링되는 리스트의 모션 벡터 예측자들(MVP) 중 하나를 사용하고 MVP에 델타를 적용한다(예를 들어, MVD 사용).
GLOBALMV - 프레임-레벨 전역 모션 파라미터들에 기초한 모션 벡터를 사용한다.
마찬가지로, 예측될 2개의 MV에 대응하는 2개의 참조 프레임을 이용한 복합-참조 인터-예측 모드의 경우, 다음의 MV 예측 모드들이 시그널링될 수 있다:
NEAR_NEARMV - 예측될 2개의 MV 각각에 대해 MVD 없이 DRL 인덱스에 의해 시그널링된 리스트의 모션 벡터 예측자들(MVP) 중 하나를 사용한다.
NEAR_NEWMV - 2개의 모션 벡터 중 첫 번째 모션 벡터를 예측하기 위해, MVD 없이 참조 MV로서 DRL 인덱스에 의해 시그널링된 리스트의 모션 벡터 예측자들(MVP) 중 하나를 사용하고; 2개의 모션 벡터 중 두 번째 모션 벡터를 예측하기 위해, 추가적으로 시그널링된 델타 MV(MVD)와 함께 참조 MV로서 DRL 인덱스에 의해 시그널링된 리스트의 모션 벡터 예측자들(MVP) 중 하나를 사용한다.
NEW_NEARMV - 2개의 모션 벡터 중 두 번째 모션 벡터를 예측하기 위해, MVD 없이 참조 MV로서 DRL 인덱스에 의해 시그널링된 리스트의 모션 벡터 예측자들(MVP) 중 하나를 사용하고; 2개의 모션 벡터 중 첫 번째 모션 벡터를 예측하기 위해, 추가적으로 시그널링된 델타 MV(MVD)와 함께 참조 MV로서 DRL 인덱스에 의해 시그널링된 리스트의 모션 벡터 예측자들(MVP) 중 하나를 사용한다.
NEW_NEWMV - 참조 MV로서 DRL 인덱스에 의해 시그널링된 리스트의 모션 벡터 예측자들(MVP) 중 하나를 사용하고, 2개의 MV 각각에 대해 예측하기 위해 추가적으로 시그널링된 델타 MV와 함께 그것을 사용한다.
GLOBAL_GLOBALMV - 그들의 프레임-레벨 전역 모션 파라미터들에 기초하여 각각의 참조로부터의 MV들을 사용한다.
따라서, 위의 용어 "NEAR"은 일반적인 병합 모드로서 임의의 MVD 없이 참조 MV를 사용하는 MV 예측을 나타내는 반면, 용어 "NEW"는 MMVD 모드에서와 같이 참조 MV를 사용하고 이를 시그널링되거나 도출된 MVD로 오프셋하는 것을 수반하는 MV 예측을 나타낸다. 복합 인터-예측의 경우, 위의 모션 벡터 델타들과 참조 베이스 모션 벡터들 둘 다는 일반적으로 2개의 참조 또는 2개의 MVD 사이에서 상이하거나 독립적일 수 있지만, 2개의 MVD가, 예를 들어, 상관될 수 있고 그러한 상관은 2개의 모션 벡터 델타를 시그널링하기 위해 필요한 정보의 양을 감소시키기 위해 활용될 수 있다. 그러한 상관을 활용(leverage)하기 위해서는, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 2개의 MVD의 공동 시그널링(joint signaling)이 구현되어 비트스트림에 지시될 수 있다.
MVD의 일부 예시적인 구현들에서, MVD에 대한 미리 정의된 픽셀 해상도가 허용될 수 있다. 예를 들어, 1/8-픽셀 모션 벡터 정밀도(또는 정확도)가 허용될 수 있다. 다양한 MV 예측 모드들에서 위에 설명된 MVD는 다양한 방식들로 구성되고 시그널링될 수 있다. 일부 구현들에서, 참조 프레임 리스트 0 또는 리스트 1에서 위의 모션 벡터 차이(들)를 시그널링하기 위해 다양한 신택스 요소들이 사용될 수 있다.
예를 들어, "mv_joint"라고 지칭되는 신택스 요소가 그와 연관된 모션 벡터 차이의 어느 컴포넌트들이 비-제로인지를 지정할 수 있다. MVD의 경우, 이것은 모든 비-제로 컴포넌트들에 대해 공동으로 시그널링된다. 예를 들어,
0의 값을 갖는 mv_joint는 수평 또는 수직 방향을 따라 비-제로 MVD가 없음을 표시할 수 있고;
1의 값을 갖는 mv_joint는 수평 방향을 따라서만 비-제로 MVD가 있음을 표시할 수 있고;
2의 값을 갖는 mv_joint는 수직 방향을 따라서만 비-제로 MVD가 있음을 표시할 수 있고;
3의 값을 갖는 mv_joint는 수평 및 수직 방향들 둘 다를 따라 비-제로 MVD가 있음을 표시할 수 있다.
MVD에 대한 "mv_joint" 신택스 요소가 비-제로 MVD 컴포넌트가 없음을 시그널링하면, 추가 MVD 정보가 시그널링되지 않을 수 있다. 그러나, "mv_joint" 신택스가 1개 또는 2개의 비-제로 컴포넌트가 있음을 시그널링하면, 아래에 설명되는 바와 같이 비-제로 MVD 컴포넌트들 각각에 대해 추가적인 신택스 요소들이 추가로 시그널링될 수 있다.
예를 들어, 대응하는 모션 벡터 차이 컴포넌트가 양인지 음인지를 추가적으로 지정하기 위해 "mv_sign"이라고 지칭되는 신택스 요소가 사용될 수 있다.
다른 예로서, 대응하는 비-제로 MVD 컴포넌트에 대한 미리 정의된 일련의 클래스들 중 모션 벡터 차이의 클래스를 지정하기 위해 "mv_class"라고 지칭되는 신택스 요소가 사용될 수 있다. 모션 벡터 차이에 대한 미리 정의된 클래스들은, 예를 들어, 모션 벡터 차이의 연속적인 크기 공간을 각각의 범위가 MVD 클래스에 대응하는 비중첩 범위들로 분할하는 데 사용될 수 있다. 따라서 시그널링된 MVD 클래스는 대응하는 MVD 컴포넌트의 크기 범위를 표시한다. 아래의 표 4에 도시된 예시적인 구현에서, 더 높은 클래스는 더 큰 크기의 범위를 갖는 모션 벡터 차이들에 대응한다. 표 4에서, 심벌 (n, m]은 n 픽셀보다 크고 m 픽셀보다 작거나 같은 모션 벡터 차이의 범위를 나타내는 데 사용된다.
표 4: 모션 벡터 차이에 대한 크기 클래스
일부 다른 예들에서, "mv_bit"라고 지칭되는 신택스 요소는 비-제로 모션 벡터 차이 컴포넌트와 그에 대응하여 시그널링된 MV 클래스 크기 범위의 시작 크기 사이의 오프셋의 정수부를 지정하기 위해 추가로 사용될 수 있다. 이와 같이, mv_bit는 MVD의 크기 또는 진폭을 나타낼 수 있다. 각각의 MVD 클래스의 전체 범위를 시그널링하기 위해 "my_bit"에서 필요한 비트들의 수는 MV 클래스의 함수로서 변할 수 있다. 예를 들어, 표 4의 구현에서의 MV_CLASS 0 및 MV_CLASS 1은 0의 시작 MVD로부터 1 또는 2의 정수 픽셀 오프셋을 표시하기 위해 단일 비트만을 필요로 할 수 있고; 표 4의 예시적인 구현에서의 각각의 더 높은 MV_CLASS는 이전의 MV_CLASS보다 "mv_bit"에 대해 점진적으로 하나 더 많은 비트를 필요로 할 수 있다.
일부 다른 예들에서, "mv_fr"이라고 지칭되는 신택스 요소는 대응하는 비-제로 MVD 컴포넌트에 대한 모션 벡터 차이의 처음 2개의 분수 비트를 지정하기 위해 추가로 사용될 수 있는 반면, "mv_hp"라고 지칭되는 신택스 요소는 대응하는 비-제로 MVD 컴포넌트에 대한 모션 벡터 차이의 세 번째 분수 비트(고해상도 비트)를 지정하기 위해 사용될 수 있다. 2-비트 "mv_fr"은 본질적으로 1/4 픽셀 MVD 해상도를 제공하는 반면, "mv_hp" 비트는 1/8 픽셀 해상도를 더 제공할 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 1/8 픽셀보다 더 미세한 MVD 픽셀 해상도를 제공하기 위해 하나보다 많은 "mv_hp" 비트가 사용될 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서, 1/8 픽셀 또는 더 높은 MVD 해상도가 지원되는지를 표시하기 위해 다양한 레벨들 중 하나 이상에서 추가적인 플래그들이 시그널링될 수 있다. MVD 해상도가 특정 코딩 유닛에 적용되지 않으면, 대응하는 지원되지 않는 MVD 해상도에 대한 위의 신택스 요소들은 시그널링되지 않을 수 있다.
위의 일부 예시적인 구현들에서, 분수 해상도는 MVD의 상이한 클래스들과 독립적일 수 있다. 다시 말해서, 모션 벡터 차이의 크기에 관계없이, 비-제로 MVD 컴포넌트의 분수 MVD를 시그널링하기 위해 미리 정의된 수의 "mv_fr" 및 "mv_hp" 비트를 사용하여 모션 벡터 해상도에 대한 유사한 옵션들이 제공될 수 있다.
그러나, 일부 다른 예시적인 구현들에서, 다양한 MVD 크기 클래스들에서의 모션 벡터 차이에 대한 해상도는 차별화되거나 적응적일 수 있다. 구체적으로, 더 높은 MVD 클래스들의 큰 MVD 크기에 대한 고해상도 MVD는 압축 효율 또는 코딩 이득에서 통계적으로 유의미한 개선을 제공하지 않을 수 있다. 이와 같이, MVD들은 더 높은 MVD 크기 클래스들에 대응하는 더 큰 MVD 크기 범위들에 대해 감소하는 해상도(정수 픽셀 해상도 또는 분수 픽셀 해상도)로 코딩될 수 있다. 마찬가지로, MVD는 일반적으로 더 큰 MVD 값들에 대해 감소하는 해상도(정수 픽셀 해상도 또는 분수 픽셀 해상도)로 코딩될 수 있다. 그러한 MVD 클래스-의존 또는 MVD 크기-의존 MVD 해상도는 일반적으로 적응적 MVD 해상도, 크기-의존 적응적 MVD 해상도, 또는 크기-의존 MVD 해상도라고 지칭될 수 있다. "해상도(resolution)"라는 용어는 "픽셀 해상도(pixel resolution)"라고 추가로 지칭될 수 있다. 전체적인 더 양호한 압축 효율을 달성하기 위해 아래의 예시적인 구현들에 의해 설명되는 바와 같이 다양한 방식으로 적응적 MVD 해상도가 구현될 수 있다. 특히, 비-적응 방식으로 낮은 크기 또는 낮은 클래스 MVD에 대한 MVD 해상도와 유사한 레벨로 큰 크기 또는 높은 클래스 MVD에 대한 MVD 해상도를 취급하는 것이 큰 크기 또는 높은 클래스 MVD를 갖는 블록들에 대한 인터-예측 잔차 코딩 효율을 크게 증가시키지 않을 수 있다는 통계적 관찰로 인해, 덜 정밀한 MVD를 목표로 하는 것에 의한 시그널링 비트들의 수의 감소는 그러한 덜 정밀한 MVD의 결과로서 인터-예측 잔차를 코딩하기 위해 필요한 추가적인 비트들보다 더 클 수 있다. 다시 말해서, 큰 크기들 또는 높은 클래스 MVD에 대해 더 높은 MVD 해상도들을 사용하는 것은 더 낮은 MVD 해상도들을 사용하는 것에 비해 많은 코딩 이득을 생성하지 않을 수 있다.
일부 일반적인 예시적인 구현들에서, MVD에 대한 픽셀 해상도 또는 정밀도는 MVD 클래스가 증가함에 따라 감소할 수 있거나 증가하지 않을 수 있다. MVD에 대한 픽셀 해상도를 감소시키는 것은 더 거친 MVD(또는 하나의 MVD 레벨로부터 다음 MVD 레벨까지 더 큰 단계)에 대응한다. 일부 구현들에서, MVD 픽셀 해상도와 MVD 클래스 사이의 대응관계는 지정되거나, 미리 정의되거나, 또는 미리 구성될 수 있고, 따라서, 인코드 비트스트림에서 시그널링될 필요가 없을 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 표 3의 MV 클래스들은 각각 상이한 MVD 픽셀 해상도들과 연관될 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 각각의 MVD 클래스는 단일 허용 해상도와 연관될 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 하나 이상의 MVD 클래스는 각각 둘 이상의 선택적 MVD 픽셀 해상도들과 연관될 수 있다. 따라서, 그러한 MVD 클래스를 갖는 현재 MVD 컴포넌트에 대한 비트스트림에서의 신호 다음에 현재 MVD 컴포넌트에 대해 선택된 선택적 픽셀 해상도를 지시하기 위한 추가적인 시그널링이 이어질 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서, 적응적으로 허용되는 MVD 픽셀 해상도는 (해상도 내림차순으로) 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 ...을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 이와 같이, 오름차순 MVD 클래스들의 각각의 MVD 클래스는 비-오름차순(non-ascending) 방식으로 이러한 MVD 픽셀 해상도들 중 하나와 연관될 수 있다. 일부 구현들에서, MVD 클래스는 위의 둘 이상의 해상도와 연관될 수 있으며, 더 높은 해상도는 선행 MVD 클래스에 대한 더 낮은 해상도보다 낮거나 같을 수 있다. 예를 들어, 표 4의 MV_CLASS_3이 선택적인 1-pel 및 2-pel 해상도와 연관되어 있다면, 표 4의 MV_CLASS_4가 연관될 수 있는 가장 높은 해상도는 2-pel일 것이다. 일부 다른 구현들에서, MV 클래스에 대한 가장 높은 허용가능한 해상도는 선행 (더 낮은) MV 클래스의 가장 낮은 허용가능한 해상도보다 높을 수 있다. 그러나, 오름차순 MV 클래스들에 대해 허용되는 해상도의 평균은 단지 비-오름차순일 수 있다.
일부 구현들에서, 1/8 pel보다 높은 분수 픽셀 해상도가 허용될 때, "mv_fr" 및 "mv_hp" 시그널링은 그에 대응하여 총 3개보다 많은 분수 비트로 확장될 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 분수 픽셀 해상도는 임계 MVD 클래스 아래이거나 그와 동일한 MVD 클래스들에 대해서만 허용될 수 있다. 예를 들어, 표 4의 MVD_CLASS_0에 대해서만 분수 픽셀 해상도가 허용되고 모든 다른 MV 클래스들에 대해서는 허용되지 않을 수 있다. 마찬가지로, 표 4의 다른 MV 클래스들 중 어느 한 MV 클래스 아래이거나 그와 동일한 MVD 클래스들에 대해서만 분수 픽셀 해상도가 허용될 수 있다. 임계 MVD 클래스 위의 다른 MVD 클래스들의 경우, MVD에 대한 정수 픽셀 해상도들만이 허용된다. 그러한 방식으로, "mv-fr" 및/또는 "mv-hp" 비트들 중 하나 이상과 같은 분수 해상도 시그널링은 임계 MVD 클래스보다 높거나 동일한 MVD 클래스로 시그널링되는 MVD에 대해 시그널링될 필요가 없을 수 있다. 1 픽셀보다 낮은 해상도를 갖는 MVD 클래스들의 경우, "mv-bit" 시그널링에서의 비트 수가 더 감소될 수 있다. 예를 들어, 표 4의 MV_CLASS_5의 경우, MVD 픽셀 오프셋의 범위는 (32, 64]이고, 따라서, 1-pel 해상도로 전체 범위를 시그널링하기 위해 5 비트가 필요하다. 그러나, MV_CLASS_5가 2-pel MVD 해상도(1-픽셀 해상도보다 낮은 해상도)와 연관되어 있다면, "mv-bit"에 대해 5 비트보다는 4 비트가 필요할 수 있으며, "mv-fr" 및 "mv-hp" 중 어느 것도 MV-CLASS_5로서 "mv_class"의 시그널링 이후에 시그널링될 필요가 없다.
일부 예시적인 구현들에서, 분수 픽셀 해상도는 임계 정수 픽셀 값 아래의 정수 값을 갖는 MVD에 대해서만 허용될 수 있다. 예를 들어, 분수 픽셀 해상도는 5 픽셀보다 작은 MVD에 대해서만 허용될 수 있다. 이 예에 대응하여, 표 4의 MV_CLASS_0 및 MV_CLASS_1에 대해서는 분수 해상도가 허용되고 모든 다른 MV 클래스들에 대해서는 허용되지 않을 수 있다. 또 다른 예로서, 분수 픽셀 해상도는 7 픽셀보다 작은 MVD에 대해서만 허용될 수 있다. 이 예에 대응하여, 표 4의 MV_CLASS_0 및 MV_CLASS_1(5 픽셀 아래의 범위들을 가짐)에 대해서는 분수 해상도가 허용되고, MV_CLASS_3 및 더 높은 것(5 픽셀 위의 범위들을 가짐)에 대해서는 허용되지 않을 수 있다. 그의 픽셀 범위가 5 픽셀을 포함하는, MV_CLASS_2에 속하는 MVD의 경우, MVD에 대한 분수 픽셀 해상도는 "mv-bit" 값에 따라 허용될 수 있거나 허용되지 않을 수 있다. "mv-bit" 값이 1 또는 2로서 시그널링된다면(이에 따라 시그널링된 MVD의 정수 부분이 5 또는 6이 되며, "mv-bit"에 의해 표시된 바와 같이 오프셋 1 또는 2를 갖는 MV_CLASS_2에 대한 픽셀 범위의 시작으로서 계산됨), 분수 픽셀 해상도가 허용될 수 있다. 그렇지 않고, "mv-비트" 값이 3 또는 4로서 시그널링된다면(이에 따라 시그널링된 MVD의 정수 부분이 7 또는 8이 됨), 분수 픽셀 해상도가 허용되지 않을 수 있다.
일부 다른 구현들에서, 임계 MV 클래스와 같거나 더 높은 MV 클래스들의 경우, 단일 MVD 값만이 허용될 수 있다. 예를 들어, 그러한 임계 MV 클래스는 MV_CLASS 2일 수 있다. 따라서, MV_CLASS_2 및 그 위는 분수 픽셀 해상도 없이 단일 MVD 값만을 갖도록 허용될 수 있다. 이러한 MV 클래스들에 대한 단일 허용된 MVD 값은 미리 정의될 수 있다. 일부 예들에서, 허용된 단일 값은 표 4의 이러한 MV 클래스들에 대한 각자의 범위들의 더 높은 끝 값들일 수 있다. 예를 들어, 표 5에 나타낸 바와 같이, MV_CLASS_2 내지 MV_CLASS_10은 MV_CLASS 2의 임계 클래스 위이거나 동일할 수 있으며, 이러한 클래스들에 대한 단일 허용된 MVD 값은 각각 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 및 2048로서 미리 정의될 수 있다. 일부 다른 예들에서, 허용된 단일 값은 표 4의 이러한 MV 클래스들에 대한 각자의 범위들의 중간 값일 수 있다. 예를 들어, MV_CLASS_2 내지 MV_CLASS_10은 클래스 임계값 위일 수 있으며, 이러한 클래스들에 대한 단일 허용된 MVD 값은 각각 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384, 768, 및 1536으로서 미리 정의될 수 있다. 범위들 내의 임의의 다른 값들은 또한 각자의 MVD 클래스들에 대한 단일 허용된 해상도들로서 정의될 수 있다.
표 5: 각각의 MV 크기 클래스에서의 적응적 MVD
위의 구현들에서, 시그널링된 "mv_class"가 미리 정의된 MVD 클래스 임계값과 같거나 그 위에 있을 때, "mv_class" 시그널링만이 MVD 값을 결정하기에 충분하다. 그 다음, MVD의 크기 및 방향은 "mv_class" 및 "mv_sign"을 사용하여 결정될 것이다.
이와 같이, MVD가 단 하나의 참조 프레임(둘 다가 아니라, 참조 프레임 리스트 0 또는 리스트 1 중 어느 하나로부터)에 대해서만 시그널링되거나, 2개의 참조 프레임에 대해 공동으로 시그널링될 때, MVD의 정밀도(또는 해상도)는 표 3의 모션 벡터 차이의 연관된 클래스 및/또는 MVD의 크기에 의존할 수 있다. MVD 크기 또는 클래스에 의존하는 다양한 다른 적응적 MVD 해상도 방식이 고려된다.
각각의 MV가 참조 모션 벡터에 의해 예측되고 MVD에 의해 코딩될 수 있는 다양한 복합 인터-예측 모드를 살펴보면, 위에서 설명한 바와 같이, 2개의 MVD는 비트 스트림에서 개별적으로 시그널링되거나 공동으로 시그널링될 수 있다. 이와 같이, 일부 예시적인 구현들에서, 위에서 설명된 NEAR_NEARMV, NEAR_NEWMV, NEW_NEARMV, NEW_NEWMV, 및 GLOBAL_GLOBALMV 모드들 이외에, 참조 리스트 0 및 참조 리스트 1에 대한 MVD들이 공동으로 시그널링되는 모드를 위해 JOINT_NEWMV라고 지칭되는 또 다른 인터-예측 모드가 도입될 수 있다. 구체적으로, 인터-예측 모드가 NEW_NEWMV로서 지시되는 경우, 참조 리스트 0과 참조 리스트 1에 대한 MVD들이 개별적으로 시그널링되는 반면, 인터-예측 모드가 JOINT_NEWMV 모드로서 지시될 때, 참조 리스트 0과 참조 리스트 1에 대한 MVD들이 공동으로 시그널링된다. 특히 공동 MVD들의 경우, joint_delta_mv라고 지칭되는 하나의 MVD만이 비트스트림에서 시그널링 및 송신되기만 하면 될 수 있으며, 참조 리스트 0 및 참조 리스트 1에 대한 MVD들은 joint_delta_mv로부터 도출될 수 있다. 그 다음, 도출된 MVD들을 참조 리스트 0 또는 참조 리스트 1에서의 참조 모션 벡터들과 조합하여, 복합 인터-예측을 위한 참조 블록들을 찾기 위한 2개의 모션 벡터를 생성할 수 있다.
복합 인터-예측의 일부 구현들에서, JOINT_NEWMV 모드는 NEAR_NEARMV, NEAR_NEWMV, NEW_NEARMV, NEW_NEWMV, 및 GLOBAL_GLOBALMV 모드와 함께 시그널링될 수 있다. 그러한 구현들에서, 다양한 시그널링 레벨들(예를 들어, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 프레임 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 레벨, 수퍼블록 레벨 등) 중 어느 하나에서, 이러한 대안적인 복합 인터-예측 모드들 중 어느 하나의 지시를 위한 신택스가 비트스트림에 포함될 수 있다. 대안적으로, JOINT_NEWMV 모드는 NEW_NEWMV 모드의 서브모드로서 구현될 수 있다. 다시 말해서, NEW_NEWMV 모드 하에서, 2개의 참조 블록에 대한 2개의 MVD는 공동으로 시그널링되거나(따라서 JOINT_NEWMV 서브모드) 그렇지 않다(NEW_NEWMV 모드의 또 다른 서브모드). 그러한 구현에서, NEAR_NEARMV, NEAR_NEWMV, NEW_NEARMV, NEW_NEWMV, 및 GLOBAL_GLOBALMV 모드들 중 어느 하나의 지시를 위한 제1 신택스 요소가 비트스트림에 포함될 수 있고, 제1 신택스 요소가 코딩 블록에 대해 NEW_NEWMV 모드가 선택됨을 지시하면, 코딩 블록에 대한 MVD들이 개별적으로 시그널링되는지 또는 공동으로 시그널링되는지를 지시하기 위한 제2 신택스 요소가 비트스트림에 추가로 포함되고 디코더에 의해 추출가능할 수 있다.
복합 인터-예측에서의 공동 MVD 구현을 위해, 참조 MV들과 연관된 MVD들은 비트스트림으로부터의 시그널링된 공동 MVD, 예를 들어, 위에서 설명된 joint_delta_mv로부터 도출될 수 있다. 그러한 도출은, 예를 들어, 2개의 MVD 중 하나 또는 둘 다를 획득하기 위해 시그널링된 공동 MVD의 스케일링을 수반할 수 있다. 다시 말해서, 시그널링된 공동 MVD는 모션 벡터 예측자(들)(MVP(들)), 또는 참조 MV(들)에 가산되기 전에 스케일링될 수 있다. 스케일링의 결과로서, 스케일링된 MVD의 정밀도 또는 픽셀 해상도가 모션 벡터 차이의 허용 정밀도와 상이할 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서, 공동으로 시그널링된 MVD로부터 스케일링되는 그러한 MVD(들)는, 모션 벡터(들)를 생성하기 위해 참조 MVD(들)에 가산되기 전에, 먼저 현재 픽처 또는 슬라이스 또는 타일 또는 수퍼블록 또는 코딩된 블록에 대한 MVD(들)의 허용 정밀도로 양자화될 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 복합 인터-예측 모드에서의 참조 프레임들에 대한 프레임 인덱스들은 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 프레임 인덱스들은 참조 프레임들과 연관된 POC(Picture Order Counter)에 대응할 수 있다. 참조 프레임들과 현재 프레임 사이의 거리들은 대응하는 POC들 사이의 차이들에 의해 정의 및 표현될 수 있다. 참조 프레임들의 방향(현재 프레임 이전 또는 이후)은 부호(sign)에 의해 표현될 수 있다. 그와 같이, 현재 프레임에 대한 참조 프레임의 포지션을 표현하기 위해 부호 있는(signed) 거리가 사용될 수 있다. 복합 인터-예측 모드에 대한 참조 프레임들은 제1 참조 프레임 및 제2 참조 프레임으로 지칭될 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, JOINT_NEWMV 모드가 시그널링되고, 2개의 참조 프레임과 현재 프레임 사이의 POC 거리들이 상이할 때, MVD는 POC 거리들에 기초하여 참조 리스트 0 또는 참조 리스트 1에 대해 스케일링될 수 있다. 구체적으로, 참조 프레임 리스트 0과 현재 프레임 사이의 거리는 td0으로 표시될 수 있고 참조 프레임 리스트 1과 현재 프레임 사이의 거리는 td1로 표시될 수 있다. td0이 td1보다 크거나 같다면, joint_mvd는 참조 리스트 0에 대해 직접 사용될 수 있고 참조 리스트 1에 대한 MVD는 수학식 1에 기초하여 joint_mvd로부터 도출될 수 있다.
그렇지 않고, td1이 td0보다 크거나 같다면, joint_mvd는 참조 리스트 1에 대해 직접 사용되고 참조 리스트 0에 대한 MVD는 수학식 2에 기초하여 joint_mvd로부터 도출된다.
위에서 설명한 모션 벡터 예측자들(MVP들) 및 MVP 리스트로 돌아가서, 일부 예시적인 구현들에서, 이러한 모션 벡터 예측자 리스트는 수퍼블록의 각각의 예측 블록에 대한 모션 벡터를 예측하기 위한 모션 벡터 후보들을 포함하는 것으로서 코딩 블록들의 그룹(예를 들어, 수퍼블록)에 대해 확립될 수 있다. MVP 리스트의 최대 크기는 미리 정의되거나 구성될 수 있다. MVP 리스트 내의 후보들은 미리 정의된 규칙 세트를 사용하여 확립될 수 있다. 이러한 후보들은, 예를 들어, (공간 모션 벡터 예측자들, 또는 SMVP들이라고 지칭되는) 현재 코딩 블록 또는 수퍼블록에 공간적으로 가까운 블록들에 속하는 이미 재구성된 모션 벡터들로부터 선택될 수 있다. 이러한 후보들은 대안적으로 또는 추가적으로 (시간 모션 벡터 예측자, 또는 TMVP들이라고 지칭되는) 현재 코딩 블록 또는 수퍼블록의 참조 프레임(들) 내의 블록들에 속할 수 있다. 공간 모션 벡터 예측자들은 인접한 SMVP들 또는 비-인접한 SMVP들일 수 있다. 인접한 SMVP들은 현재 코딩 블록 또는 수퍼블록에 인접한 예측 블록들에 속하는 모션 벡터 예측자들을 지칭할 수 있다. 비-인접한 SMVP들은 현재 코딩 블록 또는 수퍼블록 바로 옆에 있지 않은 예측 블록들에 속하는 모션 벡터 예측자들을 지칭할 수 있다. 다른 타입들의 MVP 후보들은 재구성된 모션 벡터들로부터 추가로 도출될 수 있다. 다른 예로서, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, MVP 리스트를 확립하기 위한 소스들 중 하나로서 하나 이상의 추가적인 MVP 뱅크가 유지될 수 있다.
MVP 리스트는 현재 코딩 블록 또는 수퍼블록에 대해 인코더 측과 디코더 측 둘 다에서 미리 결정된 수의 재구성된 MVP 후보들(SMVP들, TMVP들, 또는 다른 도출된 MVP들, 또는 다른 타입들의 MVP 후보들 중 어느 하나)을 보유하도록 구성될 수 있다. 인터-예측 모드에서 현재 예측 블록을 인코딩할 때, 인코더는 MVP 후보 리스트 내의 후보들로부터 현재 예측 블록에 대한 모션 벡터의 예측자로서 최적의 코딩 효율을 제공하는 MVP를 선택할 것이다. MVP 리스트에서 선택된 MVP의 인덱스는 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 디코더는 비트스트림이 재구성됨에 따라 현재 코딩 블록 또는 수퍼블록에 대한 MVP 리스트를 대응적으로 업데이트하고, 현재 인터-예측된 예측 블록에 대한 MVP 인덱스를 추출하고, MVP 리스트에서의 추출된 MVP 인덱스에 따라 MVP 후보 리스트로부터 MVP를 획득하고, (예를 들어, MVP 리스트로부터의 추출된 모션 벡터 예측자와 대응하는 MVD를 조합함으로써) 현재 예측 블록에 대한 모션 벡터를 재구성하기 위해 현재 예측 블록에 대한 모션 벡터의 예측자로서 MVP를 사용할 것이다. MVP 리스트는, 예를 들어, 미리 결정된 고정된 크기를 갖는 스택(stack)을 나타낼 수 있다.
SMVP들은, 예를 들어, 현재 블록 또는 수퍼블록의 블록 또는 수퍼블록의 상단 또는 좌측(이들은 이미 재구성된 선행 블록들이라고 가정함)에 대한 직접적인 이웃들인 인접한 공간 이웃 예측 블록들뿐만 아니라, 현재 블록 또는 수퍼블록에 가깝지만 바로 인접하지 않은 비-인접한 공간 이웃 블록들을 포함하는 공간 이웃 예측 블록들로부터 도출될 수 있다.
일부 다른 예시적인 구현들에서, AMVDMV라고 명명될 수 있는 적응적 MVD 해상도(AMVD)를 이용하는 인터 코딩된 모드가 단일 참조 사례에 추가된다. AMVDMV 모드가 선택될 때, 이는 AMVD가 MVD를 시그널링하기 위해 적용됨을 지시한다.
일부 구현들에서, AMVD가 공동 MVD 코딩 모드에 적용되는지 여부를 지시하기 위해 amvd_flag로 명명될 수 있는 플래그가 JOINT_NEWMV 모드 하에서 추가된다. 적응적 MVD 해상도가 공동 AMVD 코딩으로 명명되는 공동 MVD 코딩 모드에 적용될 때, 2개의 참조 프레임에 대한 MVD는 공동으로 시그널링되고 MVD의 정밀도는 MVD 크기들에 의해 암시적으로 결정된다. 그렇지 않으면, 2개의(또는 2개보다 많은) 참조 프레임에 대한 MVD가 공동으로 시그널링되고, 종래의 MVD 코딩이 적용된다.
일부 다른 예시적인 구현들에서, 도 18에 도시된 바와 같은, 일부 복합 인터 모드들이 인터 예측 모드들로서 사용될 수 있다. 기본적으로, 이러한 모드들은 2개의 상이한 참조 프레임인, 모션 벡터 0(MV0)을 갖는 참조 프레임 0(1804) 및 모션 벡터 1(MV1)을 갖는 참조 프레임 1(1806)로부터의 2개의 가설을 조합함으로써 현재 프레임(1802)의 블록(1810)의 예측을 생성한다. 따라서, 이 모드에서는, 2개의 모션 정보 컴포넌트(예를 들어, MV0과 MV1)가 블록당 비트스트림에서 오버헤드로서 전송될 수 있다. 일부 구현들에서, 2개의 참조 프레임은 2개의 인접한 이웃 프레임일 수 있고, 예를 들어, 참조 프레임 0은 이전의 이웃 프레임이고 참조 프레임 1은 다음의 이웃 프레임이다.
일부 구현들에서, 공간 및 시간 이웃들 또는 이력 모션 벡터들로부터의 예측자들을 사용하여 모션 벡터들이 예측될 수 있지만, 모션 정보에 사용되는 바이트들은 많은 콘텐츠 및 응용들에 대해 여전히 매우 중요할 수 있다.
일부 다른 예시적인 구현들에서, 도 19에 도시된 바와 같이, 일부 인터 예측 모드들에 대해 시간 보간 예측(temporal interpolated prediction, TIP) 모드/프로세스가 사용될 수 있다. 이 프로세스에서, 참조 프레임 0(Fi-1, 1904) 및 참조 프레임 1(Fi+1, 1906)을 포함하는 2개의 참조 프레임 내의 정보는, 간단한 보간 프로세스를 사용하여, 코딩 블록(1910)에 대한 시간 모션 벡터 예측(TMVP)을 사용하여 현재 프레임(Fi, 1901 및/또는 1902)과 동일한 시간 인스턴스에 조합 및 투영될 수 있다. 다수의 TIP 모드가 지원된다. 하나의 TIP 모드에서, 시간 보간 프레임(TIP 프레임, 1902)은 추가적인 참조 프레임으로서 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, 모션 벡터(MV0)는 TIP 프레임(1902)에 기초하여 현재 프레임(1901)에서 블록(1910)을 예측하기 위해 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 현재 프레임의 코딩 블록 Fi는 보간 프레임을 직접 참조할 수 있고, 단일 인터 예측 모드의 오버헤드 비용만으로 2개의 상이한 참조로부터 오는 정보를 이용할 수 있다. 또 다른 TIP 모드에서, 시간 보간 프레임은 임의의 다른 전통적인 코딩 단계들을 스킵하면서, 현재 프레임 Fi에 대한 디코딩 프로세스의 출력으로서 직접 할당될 수 있다. 이 모드는 특히 낮은 비트레이트 응용들에 대해 상당한 코딩 및 복잡도 이점들을 나타낼 수 있다.
일부 구현들에서, FRUC(Frame Rate Up Conversion) 기법들과 같은, 2개의 참조 프레임 사이에 프레임을 보간하는 일부 복잡한 방법들이 있을 수 있고, 복잡도와 압축 품질 사이의 양호한 트레이드-오프를 달성하는 것은 새로운 코딩 툴들을 설계할 때 중대한 제약이 될 수 있다. 간단한 방법은, 임의의 추가적인 모션 탐색을 수행할 필요 없이, 참조 프레임들에서 이미 이용가능한 모션 정보를 재사용하는 것을 포함할 수 있다. 시뮬레이션 결과들은, 이러한 간단한 방법이 낮은 복잡도의 구현을 유지하면서 양호한 품질을 달성할 수 있으며, 이는 코딩 효율 개선으로 이어진다는 것을 보여준다.
일부 다른 예시적인 구현들에서, 적응적 모션 벡터 해상도(adaptive motion vector resolution, AMVR)가 다수의 MV 정밀도들을 지원하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 AMVR 방식이 총 7개의 MV 정밀도(8, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8)를 지원할 수 있다. 각각의 예측 블록에 대해, AVM 인코더는 모든 지원되는 정밀도 값들을 탐색하고, 최상의 정밀도를 디코더에 시그널링한다.
일부 구현들에서, 인코더 런타임을 감소시키기 위해, 2개의 정밀도 세트가 지원된다. 각각의 정밀도 세트는 4개의 미리 정의된 정밀도를 포함한다. 정밀도 세트는 프레임의 최대 정밀도의 값에 기초하여 프레임 레벨에서 적응적으로 선택된다. 최대 정밀도는 프레임 헤더에서 시그널링될 수 있다. 표 6은 프레임 레벨 최대 정밀도에 기초하여 지원되는 정밀도 값들을 요약하는 예를 보여준다.
표 6: 2개의 세트에서의 지원되는 MV 정밀도들의 예들
일부 구현들에서, 프레임의 MV들이 서브-픽셀(pel) 정밀도들을 포함하는지 여부를 지시하기 위해 프레임 레벨 플래그가 사용될 수 있다. AMVR은 cur_frame_force_integer_mv 플래그의 값이 0일 때에만 인에이블된다. AMVR에서, 블록의 정밀도가 최대 정밀도보다 낮을 때, 모션 모델 및 보간 필터들은 시그널링되지 않는다. 블록의 정밀도가 최대 정밀도보다 낮을 때, 모션 모드는 병진 모션으로 추론되고 보간 필터는 정규 보간 필터로 추론된다. 유사하게, 블록의 정밀도가 4-pel 또는 8-pel 중 어느 하나일 때, 인터-인트라 모드(inter-intra mode)는 시그널링되지 않고 0인 것으로 추론된다.
본 개시내용의 다양한 실시예들에서, MV의 정밀도는 (전형적으로 픽셀(pel) 단위의) 값에 의해 표현된다. 더 큰 값을 갖는 정밀도는 더 조대한 정밀도(또는 더 낮은 정밀도)라고 불릴 수 있고/있거나; 더 작은 값을 갖는 정밀도는 더 미세한 정밀도(또는 더 높은 정밀도)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 4-pel을 갖는 제1 정밀도는 1-pel을 갖는 제2 정밀도보다 더 조대하고(또는 더 낮고); 1/2-pel을 갖는 제3 정밀도는 2-pel을 갖는 제4 정밀도보다 더 미세하다(또는 더 높다).
본 개시내용의 다양한 실시예들에서, 가장 큰 허용 값을 갖는 정밀도는 최소 정밀도라고 불릴 수 있고; 가장 작은 허용 값을 갖는 정밀도는 최대 정밀도라고 불릴 수 있다.
본 개시내용의 다양한 실시예들에서, 정밀도의 값이 더 작은 값으로부터 더 큰 값으로 증가할 때, 이는 정밀도를 "다운시프트(downshifting)", 즉, 정밀도를 더 미세한 정밀도(더 높은 정밀도)로부터 더 조대한 정밀도(더 낮은 정밀도)로 변경하는 것이라고 불릴 수 있고; 정밀도의 값이 더 큰 값으로부터 더 작은 값으로 감소할 때, 이는 정밀도를 "업시프트(upshifting)", 즉, 정밀도를 더 조대한 정밀도(낮은 정밀도)로부터 더 미세한 정밀도(높은 정밀도)로 변경하는 것이라고 불릴 수 있다.
일부 다른 예시적인 구현들에서, 워핑된 모션 모드가 사용될 수 있다. 종래의 모션 보상은 기준과 타깃 블록 사이의 병진 모션 모델을 가정할 수 있고, 워핑된 모션은 아핀 모델을 이용할 수 있다. 예를 들어, 아핀 모션 모델은 수학식 3에 의해 표현될 수 있다:
여기서, [x, y]는 원래의 픽셀의 좌표들이고, [x', y']는 참조 블록의 워핑된 좌표들이다. 워핑된 모션을 지정하기 위해 최대 6개의 파라미터가 필요하다는 것을 수학식 3으로부터 알 수 있다: a3 및 b3은 종래의 병진 MV를 지정하며; a1 및 b2는 MV를 따르는 스케일링을 지정하며; a2 및 b1은 회전을 지정한다.
전역 워핑된 모션 보상(global warped motion compensation)을 위한 일부 구현들에서, 전역 모션 타입 및 여러 모션 파라미터들을 포함하는 전역 모션 정보가 각각의 인터 참조 프레임에 대해 시그널링된다. 표 7은 전역 모션 타입 및 연관된 파라미터 수의 예를 보여준다.
표 7: 연관된 파라미터 수를 갖는 전역 모션 타입의 예
일부 구현들에서, 참조 프레임 인덱스를 시그널링한 후에, 전역 모션이 선택될 때, 주어진 참조 프레임과 연관된 파라미터들 및 전역 모션 타입이 현재 코딩 블록에 사용된다.
로컬 워핑된 모션 보상을 위한 일부 구현들에서, 인터 코딩 블록의 경우, 다음과 같은 조건들의 일부 또는 전부가 충족될 때 로컬 워핑된 모션이 허용될 수 있다: 현재 블록이 단일 참조 예측을 사용하는 것, 코딩 블록의 폭 또는 높이가 8 이상의 것, 및/또는 인접한 이웃 블록들 중 적어도 하나가 현재 블록과 동일한 참조 프레임을 사용하는 것.
일부 구현들에서, 로컬 워핑된 모션이 현재 블록에 사용될 때, 아핀 모델 파라미터들은 현재 블록 및 그의 인접한 이웃 블록들의 MV들에 기초하여 참조 및 모델링된 투영들 사이의 차이의 평균 제곱 최소화에 의해 추정된다. 로컬 워핑된 모션의 파라미터들을 추정하기 위해, 이웃 블록이 현재 블록과 동일한 참조 프레임을 사용하는 경우, 이웃 블록 내의 중심 샘플과 참조 프레임 내의 그것의 대응하는 샘플의 투영 샘플 쌍이 획득된다. 그 후, 중심 포지션을 하나의 차원 또는 두 차원 모두에서 4분의 1 샘플만큼 시프트함으로써 3개의 여분의 샘플이 생성된다. 이러한 여분의 샘플들은 또한 모델 파라미터 추정 프로세스의 안정성을 보장하기 위한 투영 샘플 쌍들로도 간주된다.
일부 구현들에서, 모션 파라미터들을 도출하는 데 사용되는 이웃 블록들의 MV들은 모션 샘플들로서 지칭된다. 모션 샘플들은 현재 블록과 동일한 참조 프레임을 사용하는 이웃 블록들로부터 선택된다. 워핑된 모션 예측 모드는 단일 참조 프레임을 사용하는 블록들에 대해서만 인에이블된다는 점에 유의한다.
예를 들어, 도 20을 참조하면, 현재 블록(2080)의 경우, 이웃 블록들 B0(2000), B1(2010), 및 B2(2020)의 MV들은 각각 MV0, MV1, 및 MV2로 지칭된다. 현재 블록은 참조 프레임 Ref0을 이용한 단예측을 사용하여 예측된다. 이웃 블록 B0(2000)은 참조 프레임들 Ref0 및 Ref1을 이용한 복합 예측을 사용하여 예측되고; 이웃 블록 B1(2010)은 참조 프레임 Ref0을 이용한 단예측을 사용하여 예측되고; 이웃 블록 B2(2020)는 참조 프레임들 Ref0 및 Ref2를 이용한 복합 예측을 사용하여 예측된다. B0의 모션 벡터 MV0Ref0, B1의 MV1Ref0 및 B2의 MV2Ref0는 현재 블록의 아핀 모션 파라미터들을 도출하기 위한 모션 샘플들로서 사용될 수 있다.
일부 다른 예시적인 구현들에서, 로컬 워프 확장 모드(local warp extend mode) 및/또는 로컬 워프 델타 모드(local warp delta mode)는 2가지 타입의 워핑된 모션 모델로서 지원될 수 있다. 병진 모션에 더하여, AVM은 워핑된 모션 보상도 지원한다. 전역 워프 모델은 각각의 참조 프레임과 연관되며, 4개의 비-병진 파라미터(예를 들어, 수학식 3의 a_1, a_2, b_1 및 b_2) 각각은 12-비트 정밀도를 가지며, 병진 모션 벡터(예를 들어, 수학식 3의 a_3 및 b_3)는 15-비트 정밀도로 코딩된다. 코딩 블록은 참조 프레임 인덱스가 제공되면 그것을 직접 사용하도록 선택할 수 있다. 전역 워프 모델은 프레임 레벨 스케일링 및 회전을 캡처하며, 그러므로 주로 전체 프레임에 대한 강체 모션(rigid motion)에 초점을 맞춘다. 또한, 코딩 블록 레벨에서의 로컬 워프 모델도 지원될 수 있다. WARPED_CAUSAL로도 알려진 로컬 워프 모드에서, 현재 블록의 워프 파라미터들은 최소 제곱을 사용하여 인근 모션 벡터들에 모델을 피팅(fitting)함으로써 도출된다.
일부 구현들에서, 새로운 워핑된 모션 모드로서의 워프 확장 모드는 WARP_EXTEND라고 불릴 수 있다. 이 모드의 아이디어는 이웃 블록의 모션을 현재 블록으로 원활하게(smoothly) 확장하는 것이지만, 워프 파라미터들을 수정하는 일부 능력을 갖는다. 이를 통해, 블록킹 아티팩트들(blocking artifacts)을 최소화하면서, 복잡한 워핑 모션들을 표현하고, 다수의 블록들에 걸쳐 확산(spread)시킬 수 있다.
일부 구현들에서, 이를 달성하기 위해, NEWMV 블록에 적용되는 WARP_EXTEND 모드는 2가지 제약에 기초하여 새로운 워프 모델을 구축한다: 제1 제약으로서, 새로운 워프 모델에 의해 생성되는 픽셀-당 모션 벡터들(per-pixel motion vectors)은 이웃 블록의 픽셀-당 모션 벡터들과 연속적일 수 있고; 제2 제약으로서, 현재 블록의 중심에 있는 픽셀은 블록 전체에 대한 시그널링된 모션 벡터와 매칭되는 픽셀-당 모션 벡터를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 21을 참조하면, 현재 블록(2110)의 좌측에 있는 이웃 블록(2120)이 워핑될 때, 모션 벡터들을 피팅하기 위해 모델이 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 이러한 2가지 제약은 현재 블록 및 이웃 블록의 워프 파라미터들을 수반하는 특정 수학식들을 암시한다. 그 다음, 이러한 수학식들을 풀어서 현재 블록에 대한 워프 모델을 계산할 수 있다. 수학적으로, (A, ..., F)가 이웃의 워프 모델을 표현하고, (A', ..., F')가 새로운 워프 모델을 표현할 때, 제1 제약에 따라, 공통 에지를 따르는 각각의 포인트에서, 다음과 같은 수학식이 적용된다:
일부 구현들에서, 에지를 따르는 포인트들은 상이한 y 값들을 갖지만, 이들은 모두 동일한 x 값을 갖는다. 이것은 수학식 4의 양쪽에서 y의 계수들이 동일해야 함을 의미한다(따라서 B'=B 및 D'=D). 한편, x 계수들은 다른 계수들에 관한 2개의 수학식을 충족시킨다:
여기서, 수학식 5의 마지막 2개의 수학식에서, x는 픽셀들의 수직 열의 수평 포지션이므로, 사실상 상수이다.
일부 구현들에서, 제2 제약은 블록의 중심에서의 모션 벡터가 NEWMV 메커니즘을 사용하여 시그널링된 것과 동일해야 함을 지정한다. 이는 2개의 추가 수학식을 제공할 수 있어, 그 결과 유일해를 갖는 6개의 변수의 6개의 식의 연립 방정식이 얻어진다. 이러한 수학식들은 소프트웨어와 하드웨어 둘 다에서 매우 효율적으로 풀릴 수 있으며, 해는 기본 덧셈들/뺄셈들/곱셈들, 및 2의 거듭제곱에 의한 나눗셈들로 요약된다. 이와 같이, 이 모드는 기존의 최소 제곱 기반 로컬 워프 툴(least-squares based local warp tool)보다 훨씬 덜 복잡하다.
일부 구현들에서, 확장하는 데 사용될 수 있는 다수의 이웃 블록이 있을 때, 어느 블록으로부터 확장할지를 선택하기 위해 일부 방법들이 사용될 필요가 있다. 이는 모션 벡터 예측에서 직면하는 것과 유사한 문제이다: 인근 블록들로부터의 수 개의 가능한 모션 벡터들이 있을 때, 하나의 모션 벡터가 NEWMV 코딩을 위한 베이스로서 선택될 필요가 있다. WARP_EXTEND의 요구들을 다루기 위해 유사한 솔루션이 사용되고 확장될 수 있다. 이는 각각의 모션 벡터 예측의 소스를 추적함으로써 행해질 수 있다. 그 후, WARP_EXTEND는 선택된 모션 벡터 예측이 바로 이웃하는 블록으로부터 취해질 때에만 인에이블된다. 이어서, 그 블록은 알고리즘의 나머지에서 단일 "이웃 블록"으로서 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 이웃의 워프 모델이 임의의 추가 수정을 필요로 하지 않고 있는 그대로 매우 양호할 때, 이 케이스를 더 저렴하게 코딩할 수 있도록 하기 위해, WARP_EXTEND는 NEARMV 블록들에 사용되도록 허용된다. 이번에는 이웃이 단지 병진이 아니라 워핑될 필요가 있을 수 있다는 점을 제외하고는, 이웃 선택은 NEWMV에 대한 것과 동일하다. 따라서, 이것이 참이고 WARP_EXTEND가 선택될 때, 이웃의 워프 모델 파라미터들은 현재 블록에 복사될 수 있다.
일부 구현들에서, 모션 모드들 중 하나는 워프 델타 모드이며, 이는 WARP_DELTA로 불린다. 이 모드에서, 블록의 워프 모델은, 모션 벡터들이 예측된 모션 벡터로부터의 델타로서 코딩되는 방법과 유사하게, 예측된 워프 모델로부터의 델타로서 코딩된다. 예측은 전역 모션 모델(있는 경우) 또는 이웃 블록으로부터 소싱될 수 있다.
일부 구현들에서, 동일한 예측된 워프 모델을 인코딩하기 위한 다수의 방식들을 갖는 것을 피하기 위해, 다음과 같은 제한들의 일부 또는 전부가 적용될 수 있다: 모드가 NEARMV 또는 NEWMV일 때, 설명된 것과 동일한 이웃 선택 로직이 WARP_EXTEND에 사용될 수 있고; 이로 인해 워핑된 이웃 블록이 생기면, 블록의 모델(WARP_EXTEND 로직의 나머지를 적용하지 않음)이 예측으로서 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, 위의 제한들 중 임의의 것 또는 모두가 충족되지 않을 때, 전역 워프 모델이 베이스로서 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 비-병진 파라미터들 각각에 대해 델타가 코딩될 수 있고/있거나; 모델의 병진 부분은 블록의 중심에서의 픽셀-당 모션 벡터가 블록의 전체 모션 벡터와 매칭되도록 조정될 수 있다. 워프 파라미터 당 델타를 명시적으로 코딩하는 것을 수반하는 방법들은 다른 워프 모드들보다 더 많은 비트들을 사용하여 인코딩할 수 있다. 이와 같이, WARP_DELTA는 크기가 비교적 작은 블록들, 예를 들어, 16x16보다 작은 블록들에 대해 디스에이블될 수 있다. 일부 구현들에서, 디코드 로직은 극도로 간단할 수 있고, 다른 워프 모드들이 할 수 없는 더 복잡한 모션을 표현할 수 있다.
일부 다른 예시적인 구현들에서, 모션 벡터 표현 방법을 갖는 병합 모드 또는 스킵 모드에 대해 MMVD(merge with motion vector difference)가 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, MMVD는 VVC에서 사용될 수 있는 병합 후보를 재사용한다. 병합 후보들 중에서, 후보가 선택될 수 있고, 제안된 모션 벡터 표현 방법에 의해 추가로 확장될 수 있다. 일부 구현에서, MMVD는 간략화된 시그널링을 갖는 새로운 모션 벡터 표현을 제공한다. 표현 방법은 시작 포인트, 모션 크기, 및 모션 방향을 포함한다. 일부 구현들에서, MMVD 기법은 VVC에서 사용될 수 있는 병합 후보 리스트를 사용한다. 일부 구현들에서, 디폴트 병합 타입(MRG_TYPE_DEFAULT_N)인 후보들만이 MMVD의 확장을 위해 고려된다.
일부 구현들에서, 베이스 후보 인덱스는 시작 포인트를 정의한다. 표 8은 리스트 내의 후보들 중에서 최상의 후보를 지시하는 일부 베이스 후보 인덱스들의 예들을 보여준다. 일부 구현들에서, 베이스 후보의 수가 1과 같을 때, 베이스 후보 IDX는 시그널링되지 않을 수 있다.
표 8: 일부 베이스 후보 인덱스(IDX)의 예
일부 구현들에서, 거리 인덱스는 모션 크기 정보를 지시할 수 있다. 거리 인덱스는 시작 포인트 정보로부터의 미리 정의된 거리를 지시한다. 표 2는 미리 정의된 거리의 예들로서 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 방향 인덱스는 시작 포인트에 대한 MVD의 방향을 나타낸다. 표 3은 4개의 방향을 나타내는 방향 인덱스의 예들로서 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 스킵 플래그 및 병합 플래그를 전송한 직후에 MMVD 플래그가 시그널링될 수 있다. 스킵 및 병합 플래그가 참일 때, MMVD 플래그가 파싱된다. MMVD 플래그가 1과 동일할 때, MMVD 신택스들이 파싱된다. MMVD 플래그가 1이 아닐 때, AFFINE 플래그가 파싱된다. AFFINE 플래그가 1과 동일할 때, AFFINE 모드이고/이거나; AFFINE 플래그가 1이 아닐 때, VTM의 스킵/병합 모드에 대해 스킵/병합 인덱스가 파싱된다.
일부 구현들에서, 코딩된 블록 레벨 MV들만이 메모리에 저장되며, 이들은 공간 및 시간 모션 벡터 예측에 사용된다. 로컬 워프 모션(워프 확장(warp extend) 및 워프 델타(warp delta)를 포함함), 시간 보간 예측, 및 양방향 광학 흐름(bi-directional optical flow)과 같은 점점 더 많은 코딩 툴들은 더 미세한 모션 보상을 위해 서브블록(예를 들어 8x8) MV들을 생성한다. 이러한 서브블록 MV들이 대응하는 모션 보상 후에 폐기되면, 이는 모션 벡터 예측에 대한 차선의 성능으로 이어질 수 있다. 본 개시내용은 서브블록 모션 벡터 저장 및 사용을 위한 다양한 실시예들을 설명하여, 비디오 코딩/디코딩 기술을 개선시키고 그리고/또는 코딩/디코딩 효율을 증가시킨다.
본 개시내용에서 설명되는 다양한 실시예들 및/또는 구현들은 개별적으로 수행되거나 임의의 순서로 조합될 수 있다. 또한, 방법들(또는 실시예들), 인코더, 및 디코더 각각은 처리 회로(예를 들어, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되는 프로그램을 실행한다. 본 개시내용에서, 블록이라는 용어는 예측 블록, 코딩 블록, 또는 코딩 유닛(CU)으로서 해석될 수 있다.
도 22는 서브블록 모션 벡터 저장 및 사용을 위한 위의 구현들의 기초가 되는 원리들을 따르는 예시적인 방법의 흐름도(2200)를 도시한다. 예시적인 디코딩 방법 흐름은 2201에서 시작하며, 다음과 같은 단계들 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다: S2210, 코딩된 비디오 비트스트림을 수신하는 단계; S2220, 코딩된 비디오 비트스트림에 기초하여, 적어도 하나의 참조 프레임의 적어도 하나의 참조 블록에 의해 인터 예측될 현재 프레임의 현재 블록을 결정하는 단계; S2230, 코딩된 비디오 비트스트림에 기초하여, 적어도 하나의 참조 블록 각각에 대응하는 현재 블록 모션 벡터(MV)를 결정하는 단계- 현재 블록 MV는 참조 MV에 의해 예측됨 -; 및/또는 S2240, 디바이스에 의해, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하는 단계. 예시적인 방법은 S2299에서 정지된다.
MV 참조 블록의 서브블록 MV는 모션 벡터 예측자(motion vector predictor, MVP)로서 사용하기 위해 저장된다. 일부 구현들에서, 모션 보상 후의 하나 이상의 서브블록 MV는 이웃 블록들의 예측에서 MVP들로서 사용하기 위해 저장될 수 있다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 방법(2200)은 서브블록 모션 보상에 의해 MV 참조 블록을 예측하여 서브블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 서브블록 모션 보상은: 로컬 워프 모션 예측, 양방향 광학 흐름, 또는 평활 인터 예측(smooth inter prediction) 모드 중 적어도 하나를 포함한다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 방법(2200)은 워프 모션 예측에 의해 MV 참조 블록을 예측하여 서브블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 워프 모션 예측은: 로컬 워프 모션 예측(local warp motion prediction), 전역 워프 모션 예측(global warp motion prediction), 워프 확장 모드(warp extend mode), 또는 워프 델타 모드(warp delta mode) 중 적어도 하나를 포함한다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 방법(2200)은 워프 모션 예측에 의해 MV 참조 블록을 예측하여 서브블록 MV를 계산하는 단계; 및/또는 현재 블록 MV를 위해 서브블록 MV의 정밀도를 최대 정밀도로 다운시프트하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 방법(2200)은 워프 모션 예측에 의해 MV 참조 블록을 예측하여 서브블록 MV를 계산하는 단계; 및/또는 모션 벡터 예측자(MVP)를 위해 서브블록 MV의 정밀도를 최대 정밀도로 다운시프트하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 방법(2200)은 양방향 광학 흐름 모드에 의해 MV 참조 블록을 예측하여 서브블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 방법(2200)은 양방향 광학 흐름 모드에 의해 MV 참조 블록을 예측하여 서브블록 MV를 계산하는 단계; 및/또는 모션 보상을 위해 서브블록 MV의 정밀도를 최대 정밀도로 다운시프트하거나, 모션 벡터 예측자(MVP)를 위해 서브블록 MV의 정밀도를 최대 정밀도로 다운시프트하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 방법(2200)은 서브블록 모션 보상 모드에 의해 MV 참조 블록을 예측하여 서브블록 MV 및 블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함할 수 있고/있거나; 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하는 단계는, 서브블록 MV 및 블록 MV로부터, 코드 정보, 모드 정보, 또는 MVP의 타입 중 적어도 하나에 기초하여 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 서브블록 MV를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 방법(2200)은 적어도 하나의 서브블록 모션 보상 모드에 의해 MV 참조 블록을 예측하여 복수의 서브블록 MV들을 계산하는 단계; 및/또는 복수의 서브블록 MV들의 가중 평균을 MV 참조 블록의 서브블록 MV로서 획득하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 방법(2200)은 워프 모션 예측 모드에 의해 MV 참조 블록을 예측하여 서브블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함할 수 있고/있거나; 현재 블록 MV는 서브블록 MV에 기초하여 공간 모션 벡터 예측(SMVP) 모드에 의해 예측되고/되거나; 서브블록 MV는 MV 참조 블록의 액세싱 포지션(accessing position) 또는 중심 포지션에 대응한다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 방법(2200)은 워프 모션 예측 모드에 의해 MV 참조 블록을 예측하여 서브블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함할 수 있고/있거나; 현재 블록 MV는 서브블록 MV에 기초하여 시간 기반 벡터 예측 모드 또는 워프 모션 예측에 의해 예측된다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 방법(2200)은 양방향 광학 흐름 모드에 의해 MV 참조 블록을 예측하여 서브블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함할 수 있고/있거나; 현재 블록 MV는 서브블록 MV에 기초하여 시간 기반 모션 벡터 예측 모드에 의해 예측된다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 방법(2200)은, 코딩된 비디오 비트스트림으로부터, 서브블록 MV가 다음과 같은 레벨들: 시퀀스 레벨, 프레임 레벨, 픽처 레벨, 또는 슬라이스 레벨 중 하나에서 현재 블록 MV를 예측하기 위해 사용되는지를 지시하는 하이 레벨 신택스를 추출하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
위의 구현들의 임의의 부분 또는 조합에서, 현재 블록이 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)의 상단에 위치하고 서브블록 MV가 현재 블록의 상부 측 이웃 서브블록에 대응하는 것에 응답하여, 현재 블록 MV는 서브블록 MV에 기초하여 공간 모션 벡터 예측(SMVP)을 제외한 모션 벡터 예측 모드에 의해 예측된다.
본 개시내용의 다양한 실시예들에서, MV의 정밀도는 (전형적으로 픽셀(pel) 단위의) 값에 의해 표현된다. 가장 작은 허용 값을 갖는 정밀도는 최대 정밀도라고 불릴 수 있다. 정밀도의 값이 더 작은 값으로부터 더 큰 값으로 증가할 때, 이는 정밀도를 "다운시프트", 즉, 정밀도를 더 미세한 정밀도(또는 더 높은 정밀도)로부터 더 조대한 정밀도(또는 더 낮은 정밀도)로 변경하는 것이라고 불릴 수 있다.
본 개시내용의 다양한 실시예들에서, 현재 블록의 서브블록 MV들은 대응하는 서브블록 모션 보상, 예를 들어, (로컬 워프, 또는 양방향 광학 흐름, 평활 인터 예측 모드) 후에 메모리에 저장될 수 있으므로, 이러한 서브블록 MV들은 비디오 코딩/디코딩 프로세스들 동안 후속 블록들의 (시간 및/또는 공간) MVP에서 후보 MV들로서 사용될 준비가 되어 있다.
하나의 비제한적인 예에서, 현재 블록이 워프 모션 예측, 예를 들어, 로컬 워프 모션, 전역 워프 모션, 워프 확장 모드, 워프 델타 모드 등(그러나 이에 제한되지 않음)을 사용할 때, 서브블록 MV들이 계산되고 메모리에 저장된다. 이러한 저장된 서브블록 MV들은 비디오 코딩/디코딩 프로세스들 동안 후속 블록들의 (시간 및/또는 공간) MVP에서 후보 MV들로서 사용될 준비가 되어 있다.
또 다른 비제한적인 예에서, 현재 블록이 워프 모션 예측을 사용할 때, 서브블록 MV들이 계산되고, 다음 블록에 대한 모션 보상을 위해 가장 높은 허용 MV 정밀도(예를 들어, 일부 경우들에서 1/16 루마 pel)로 다운시프트되고, 내부 메모리들을 절약하기 위해 메모리에 저장된다. 이러한 저장된 서브블록 MV들은 비디오 코딩/디코딩 프로세스들 동안 후속 블록들의 (시간 및/또는 공간) MVP에서 후보 MV들로서 사용될 준비가 되어 있다.
또 다른 비제한적인 예에서, 현재 블록이 워프 모션 예측을 사용할 때, 서브블록 MV들이 계산되고, 가장 높은 MVP 정밀도(예를 들어, 일부 경우들에서 1/8 루마 pel)로 다운시프트되고, 내부 메모리들을 절약하기 위해 메모리에 저장된다. 이러한 저장된 서브블록 MV들은 비디오 코딩/디코딩 프로세스들 동안 후속 블록들의 (시간 및/또는 공간) MVP에서 후보 MV들로서 사용될 준비가 되어 있다.
또 다른 비제한적인 예에서, 현재 블록이 양방향 광학 흐름(예컨대 AVM에서의 OPFL 모드)을 사용할 때, 양방향 광학 흐름 모션 보상을 위한 서브블록 MV들은 위의 예들 중 임의의 것에서 설명된 것과 동일한 방식으로 메모리에 저장된다. 이러한 저장된 서브블록 MV들은 비디오 코딩/디코딩 프로세스들 동안 후속 블록들의 (시간 및/또는 공간) MVP에서 후보 MV들로서 사용될 준비가 되어 있다.
또 다른 비제한적인 예에서, 블록-레벨 및 서브블록-레벨 MV들 양자 모두가 메모리에 저장되고, 블록-레벨 및 서브블록-레벨 MV들에 대한 선택은 코드 정보에 기초하여 또는 (시간 및/또는 공간) MVP의 상이한 모드들 또는 타입들에 기초하여 조건부로 이루어질 수 있다. 이러한 저장된 서브블록 MV들은 비디오 코딩/디코딩 프로세스들 동안 후속 블록들의 (시간 및/또는 공간) MVP에서 후보 MV들로서 사용될 준비가 되어 있다.
또 다른 비제한적인 예에서, 서브블록-레벨 MV들은 워프 모션에서의 서브블록들과 같이, 상이한 MV들을 갖는 별개의 모션 보상을 사용하여 코딩되는 다수의 서브블록들의 가중 평균으로부터 나올 수 있다. 즉, MV 저장을 위한 서브블록 크기와 모션 보상을 위한 서브블록 크기는 상이할 수 있다. 이러한 저장된 서브블록 MV들은 비디오 코딩/디코딩 프로세스들 동안 후속 블록들의 (시간 및/또는 공간) MVP에서 후보 MV들로서 사용될 준비가 되어 있다.
본 개시내용의 다양한 실시예들에서, 서브블록 MV들이 저장되고, 저장된 서브블록 MV들은 후속 블록들의 시간 및/또는 공간 MVP에서 사용될 수 있다.
하나의 비제한적인 예에서, 워프 모션 예측으로부터의 서브블록 MV들은 인접한 공간 모션 벡터 예측자, 비-인접한 공간 모션 벡터 예측자, 및 ref MV 뱅크를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는, 공간 모션 벡터 예측을 위해 사용된다. 공간 모션 벡터 예측(SMVP) 동안, 액세싱 포지션의 서브블록 MV, 또는 이웃하는 워프 모션 예측된 블록의 중심 포지션의 서브블록 MV가 공간 MV 예측자로서 사용될 수 있다.
또 다른 비제한적인 예에서, 워프 모션 예측으로부터의 서브블록 MV들은 시간 기반 모션 벡터 예측, 예를 들어, 시간 모션 벡터 예측(TMVP), 또는 시간 보간 예측(TIP)(그러나 이에 제한되지 않음)을 위해 사용된다.
또 다른 비제한적인 예에서, 워프 모션 예측으로부터의 서브블록 MV들은 워프 모델 계산에 사용된다. 즉, 이웃 블록 MV들을 수집하는 동안, 이웃 블록이 워프 모션을 사용하고 있을 때 전체 블록 MV 대신에 서브블록 MV들이 사용된다.
또 다른 비제한적인 예에서, 양방향 광학 흐름으로부터의 서브블록 MV들은 시간 기반 모션 벡터 예측을 위해서만 사용되도록 허용되고, SMVP 및 워프 모델 계산 사용의 방지는 하드웨어 구현 복잡도를 감소시킬 것이다.
또 다른 비제한적인 예에서, 서브-블록 모션 벡터가 후속 블록들을 위해 사용될 수 있는지를 지정하기 위해 하나의 하이 레벨 신택스가 시퀀스 레벨/프레임 레벨/픽처 레벨/슬라이스 레벨에서 시그널링된다. 하이 레벨 신택스에 대한 신택스 요소는 슬라이스 헤더, 픽처 헤더, 시퀀스 헤더, 비디오 파라미터 세트(VPS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 설정(SPS) 등 중 하나에 포함될 수 있다.
본 개시내용의 다양한 실시예들에서, 라인 메모리 요건(line memory requirement)을 감소시키기 위해, 수퍼 블록(예를 들어, CTU)의 상단에 위치된 블록일 때, 현재 블록의 상부 측 이웃 서브블록들(상단 좌측 및 상단 우측, 또는 MV 뱅크를 포함함)로부터의 서브블록 MV들은 현재 블록의 SMVP로서 사용되도록 허용되지 않는다.
본 개시내용의 실시예들 및 구현에서, 임의의 단계들 및/또는 동작들은 원하는 대로 임의의 양 또는 순서로 조합되거나 배열될 수 있다. 단계들 및/또는 동작들 중 2개 이상은 병렬로 수행될 수 있다. 본 개시내용의 실시예들 및 구현들은 개별적으로 사용되거나 임의의 순서로 조합될 수 있다. 또한, 방법들(또는 실시예들), 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 판독가능 매체에 저장되는 프로그램을 실행한다. 본 개시내용의 실시예들은 루마 블록 또는 크로마 블록에 적용될 수 있다. 블록이라는 용어는 예측 블록, 코딩 블록, 또는 코딩 유닛, 즉, CU로서 해석될 수 있다. 여기서 블록이라는 용어는 또한 변환 블록을 지칭하기 위해 사용될 수 있다. 다음 항목들에서, 블록 크기를 말할 때, 이것은 블록 폭 또는 높이, 또는 폭과 높이의 최대값, 또는 폭과 높이의 최소값, 또는 면적 크기(폭*높이), 또는 블록의 종횡비(폭:높이, 또는 높이:폭)를 지칭할 수 있다.
위에서 설명된 기법들은 컴퓨터 판독가능 명령어들을 사용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현되고 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 23은 개시된 주제의 특정 실시예들을 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(2300)을 도시한다.
컴퓨터 소프트웨어는, 하나 이상의 컴퓨터 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 유닛(GPU) 등에 의해, 직접, 또는 해석, 마이크로-코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령어들을 포함하는 코드를 생성하기 위해 어셈블리, 컴파일(compilation), 링킹(linking), 또는 유사한 메커니즘들이 수행될 수 있는 임의의 적합한 머신 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있다.
명령어들은, 예를 들어, 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게이밍 디바이스, 사물 인터넷 디바이스 등을 포함하여, 다양한 타입의 컴퓨터들 또는 그것의 컴포넌트들 상에서 실행될 수 있다.
컴퓨터 시스템(2300)에 대한 도 23에 도시된 컴포넌트들은 사실상 예시적인 것이고, 본 개시내용의 실시예들을 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능성의 범위에 대한 임의의 제한을 암시하도록 의도되지 않는다. 컴포넌트들의 구성이 컴퓨터 시스템(2300)의 예시적인 실시예에서 예시된 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 이들의 조합과 관련하여 임의의 종속성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되어서도 안 된다.
컴퓨터 시스템(2300)은 특정 휴먼 인터페이스 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 입력 디바이스는, 예를 들어, 촉각 입력(예컨대: 키스트로크, 스와이프, 데이터 글러브 움직임), 오디오 입력(예컨대: 음성, 손뼉), 시각적 입력(예컨대, 제스처), 후각적 입력(묘사되지 않음)을 통한 하나 이상의 인간 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 휴먼 인터페이스 디바이스들은 또한 오디오(예컨대: 음성, 음악, 주변 사운드), 이미지들(예컨대: 스캐닝된 이미지들, 스틸 이미지 카메라로부터 획득된 사진 이미지들), 비디오(예컨대 2차원 비디오, 입체적 비디오를 포함하는 3차원 비디오)와 같은, 인간에 의한 의식적인 입력과 반드시 직접적으로 관련되지는 않는 특정 미디어를 캡처하기 위해 사용될 수 있다.
입력 휴먼 인터페이스 디바이스들은: 키보드(2301), 마우스(2302), 트랙패드(2303), 터치 스크린(2310), 데이터-글러브(도시되지 않음), 조이스틱(2305), 마이크로폰(2306), 스캐너(2307), 카메라(2308) 중 하나 이상(각각의 하나만이 묘사됨)을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(2300)은 특정 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들을 또한 포함할 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들은, 예를 들어, 촉각 출력, 사운드, 광, 및 냄새/맛을 통해 하나 이상의 인간 사용자의 감각들을 자극하고 있을 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들은 촉각 출력 디바이스들(예를 들어 터치-스크린(2310), 데이터-글러브(도시되지 않음), 또는 조이스틱(2305)에 의한 촉각 피드백, 그러나 입력 디바이스들로서 역할을 하지 않는 촉각 피드백 디바이스들도 있을 수 있음), 오디오 출력 디바이스들(예컨대: 스피커들(2309), 헤드폰들(묘사되지 않음)), 시각적 출력 디바이스들(예컨대, 각각 터치-스크린 입력 능력이 있거나 없고, 각각 촉각 피드백 능력이 있거나 없는, CRT 스크린들, LCD 스크린들, 플라즈마 스크린들, OLED 스크린들을 포함하는 스크린들(2310) - 이들 중 일부는 스테레오그래픽 출력과 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3차원을 초과한 출력을 출력할 수 있음 - ; 가상 현실 안경(묘사되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이들 및 스모크 탱크들(묘사되지 않음)), 및 프린터들(묘사되지 않음)을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(2300)은 인간 액세스가능한 저장 디바이스들 및 그의 연관된 매체들, 예컨대 CD/DVD 등의 매체(2321)를 갖는 CD/DVD ROM/RW(2320)를 포함하는 광학 매체, 썸-드라이브(thumb-drive)(2322), 이동식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(2323), 테이프 및 플로피 디스크(묘사되지 않음)와 같은 레거시 자기 매체, 보안 동글(묘사되지 않음)과 같은 특수화된 ROM/ASIC/PLD 기반 디바이스들 등을 또한 포함할 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자들은 또한, 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 용어 "컴퓨터 판독가능 매체"가 송신 매체, 반송파들, 또는 다른 일시적 신호들을 포함하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
컴퓨터 시스템(2300)은 하나 이상의 통신 네트워크(2355)에 대한 인터페이스(2354)를 또한 포함할 수 있다. 네트워크들은 예를 들어 무선, 유선, 광학일 수 있다. 네트워크들은 추가로 로컬, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연-허용(delay-tolerant) 등일 수 있다. 네트워크들의 예들은 로컬 영역 네트워크들, 예컨대 이더넷, 무선 LAN들, GSM, 3G, 4G, 5G, LTE 등을 포함하는 셀룰러 네트워크들, 케이블 TV, 위성 TV 및 지상파 브로드캐스트 TV를 포함하는 TV 유선 또는 무선 광역 디지털 네트워크들, CAN bus를 포함하는 차량 및 산업 등을 포함한다. 특정 네트워크들은 일반적으로 특정 범용 데이터 포트들 또는 주변 버스들(2349)(예컨대, 예를 들어, 컴퓨터 시스템(2300)의 USB 포트들)에 부착되는 외부 네트워크 인터페이스 어댑터들을 요구하며; 다른 것들은 일반적으로 아래에 설명되는 바와 같은 시스템 버스(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템으로의 이더넷 인터페이스 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템으로의 셀룰러 네트워크 인터페이스)로의 부착에 의해 컴퓨터 시스템(2300)의 코어에 통합된다. 이들 네트워크들 중 임의의 것을 사용하여, 컴퓨터 시스템(2300)은 다른 엔티티들과 통신할 수 있다. 그러한 통신은 단방향성 수신 전용(예를 들어, 브로드캐스트 TV), 단방향성 송신 전용(예를 들어, CANbus 대 특정 CANbus 디바이스들), 또는 예를 들어 로컬 영역 또는 광역 디지털 네트워크들을 사용하는 다른 컴퓨터 시스템들과의 양방향성일 수 있다. 위에서 설명한 바와 같은 네트워크들 및 네트워크 인터페이스들 각각에 대해 특정 프로토콜들 및 프로토콜 스택들이 사용될 수 있다.
전술한 휴먼 인터페이스 디바이스들, 인간-액세스가능한 저장 디바이스들, 및 네트워크 인터페이스들은 컴퓨터 시스템(2300)의 코어(2340)에 부착될 수 있다.
코어(2340)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(2341), 그래픽 처리 유닛(GPU)(2342), 필드 프로그래머블 게이트 영역(FPGA)(2343)의 형태로 된 특수화된 프로그래머블 처리 유닛, 특정 태스크들에 대한 하드웨어 가속기(2344), 그래픽 어댑터들(2350) 등을 포함할 수 있다. 이들 디바이스는, 판독 전용 메모리(ROM)(2345), 랜덤 액세스 메모리(2346), 내부 비-사용자 액세스가능 하드 드라이브들, SSD들 등과 같은 내부 대용량 스토리지(2347)와 함께, 시스템 버스(2348)를 통해 접속될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템들에서, 시스템 버스(2348)는 추가적인 CPU들, GPU들 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형태로 액세스가능할 수 있다. 주변 디바이스들은 코어의 시스템 버스(2348)에 직접, 또는 주변 버스(2349)를 통해 부착될 수 있다. 일 예에서, 스크린(2310)은 그래픽 어댑터(2350)에 접속될 수 있다. 주변 버스를 위한 아키텍처들은 PCI, USB 등을 포함한다.
CPU들(2341), GPU들(2342), FPGA들(2343), 및 가속기들(2344)은, 조합하여, 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령어들을 실행할 수 있다. 그 컴퓨터 코드는 ROM(2345) 또는 RAM(2346)에 저장될 수 있다. 과도적인 데이터가 또한 RAM(2346)에 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는, 예를 들어, 내부 대용량 스토리지(2347)에 저장될 수 있다. 메모리 디바이스들 중 임의의 것에 대한 고속 저장 및 검색은, 하나 이상의 CPU(2341), GPU(2342), 대용량 스토리지(2347), ROM(2345), RAM(2346) 등과 밀접하게 연관될 수 있는, 캐시 메모리의 사용을 통해 가능하게 될 수 있다.
컴퓨터 판독가능 매체는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시내용의 목적을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들일 수 있거나, 또는 그것들은 컴퓨터 소프트웨어 기술분야의 기술자들에게 잘 알려져 있고 이용가능한 종류의 것일 수 있다.
비제한적인 예로서, 아키텍처를 갖는 컴퓨터 시스템(2300), 및 구체적으로 코어(2340)는 프로세서(들)(CPU들, GPU들, FPGA, 가속기들 등을 포함함)가 하나 이상의 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 그러한 컴퓨터 판독가능 매체는 위에 소개된 바와 같은 사용자-액세스가능한 대용량 스토리지뿐만 아니라, 코어-내부 대용량 스토리지(2347) 또는 ROM(2345)과 같은 비일시적인 본질의 것인 코어(2340)의 특정 스토리지와 연관된 매체일 수 있다. 본 개시내용의 다양한 실시예들을 구현하는 소프트웨어가 그러한 디바이스들에 저장되고 코어(2340)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 특정 필요에 따라 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(2340) 및 구체적으로 그 내부의 프로세서들(CPU, GPU, FPGA 등을 포함함)로 하여금, RAM(2346)에 저장된 데이터 구조들을 정의하는 것 및 소프트웨어에 의해 정의된 프로세스들에 따라 그러한 데이터 구조들을 수정하는 것을 포함하여, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스들 또는 특정 프로세스들의 특정 부분들을 실행하게 할 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 컴퓨터 시스템은, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스들 또는 특정 프로세스들의 특정 부분들을 실행하기 위해 소프트웨어 대신에 또는 그와 함께 동작할 수 있는, 회로(예를 들어: 가속기(2344))에 하드와이어링되거나 다른 방식으로 구현된 로직의 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는, 적절한 경우, 로직을 포함할 수 있고, 그 반대도 가능하다. 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 참조는, 적절한 경우, 실행을 위한 소프트웨어를 저장한 회로(예컨대 집적 회로(IC)), 또는 실행을 위한 로직을 구현한 회로, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 본 개시내용은 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적합한 조합을 포함한다.
본 개시내용이 여러 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 개시내용의 범위 내에 속하는 변경들, 치환들, 및 다양한 대체 균등물들이 존재한다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 기술자들은, 비록 본 명세서에 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않았지만, 본 개시내용의 원리들을 구현하고 따라서 그것의 진의 및 범위 내에 있는, 다수의 시스템들 및 방법들을 고안할 수 있을 것이라는 점이 인정될 것이다.
부록 A: 두문자어들
IBC: Intra-Block Copy
IntraBC: Intra-Block Copy
JEM: joint exploration model
VVC: versatile video coding
BMS: benchmark set
MV: Motion Vector
HEVC: High Efficiency Video Coding
SEI: Supplementary Enhancement Information
VUI: Video Usability Information
GOPs: Groups of Pictures
TUs: Transform Units,
PUs: Prediction Units
CTUs: Coding Tree Units
CTBs: Coding Tree Blocks
PBs: Prediction Blocks
HRD: Hypothetical Reference Decoder
SNR: Signal Noise Ratio
CPUs: Central Processing Units
GPUs: Graphics Processing Units
CRT: Cathode Ray Tube
LCD: Liquid-Crystal Display
OLED: Organic Light-Emitting Diode
CD: Compact Disc
DVD: Digital Video Disc
ROM: Read-Only Memory
RAM: Random Access Memory
ASIC: Application-Specific Integrated Circuit
PLD: Programmable Logic Device
LAN: Local Area Network
GSM: Global System for Mobile communications
LTE: Long-Term Evolution
CANBus: Controller Area Network Bus
USB: Universal Serial Bus
PCI: Peripheral Component Interconnect
FPGA: Field Programmable Gate Areas
SSD: solid-state drive
IC: Integrated Circuit
HDR: high dynamic range
SDR: standard dynamic range
JVET: Joint Video Exploration Team
MPM: most probable mode
WAIP: Wide-Angle Intra Prediction
CU: Coding Unit
PU: Prediction Unit
TU: Transform Unit
CTU: Coding Tree Unit
PDPC: Position Dependent Prediction Combination
ISP: Intra Sub-Partitions
SPS: Sequence Parameter Setting
PPS: Picture Parameter Set
APS: Adaptation Parameter Set
VPS: Video Parameter Set
DPS: Decoding Parameter Set
ALF: Adaptive Loop Filter
SAO: Sample Adaptive Offset
CC-ALF: Cross-Component Adaptive Loop Filter
CDEF: Constrained Directional Enhancement Filter
CCSO: Cross-Component Sample Offset
LSO: Local Sample Offset
LR: Loop Restoration Filter
AV1: AOMedia Video 1
AV2: AOMedia Video 2
RPS: Reference Picture Set
DPB: Decoded Picture Buffer
MMVD: Merge Mode with Motion Vector Difference
IntraBC 또는 IBC: Intra Block Copy
BV: Block Vector
BVD: Block Vector Difference
RSM: Reference Sample Memory
BM: Bilateral Matching
AMVD: Adaptive Motion Vector Difference
AMVR: Adaptive Motion Vector Resolution
AMVDR: Adaptive Motion Vector Difference Resolution
Claims (16)
- 코딩된 비디오 비트스트림에서 현재 프레임의 현재 블록을 디코딩하기 위한 방법으로서,
명령어들을 저장한 메모리 및 상기 메모리와 통신하는 프로세서를 포함하는 디바이스에 의해, 코딩된 비디오 비트스트림을 수신하는 단계;
상기 디바이스에 의해, 상기 코딩된 비디오 비트스트림에 기초하여, 적어도 하나의 참조 프레임의 적어도 하나의 참조 블록에 의해 인터 예측될 상기 현재 프레임의 상기 현재 블록을 결정하는 단계;
상기 디바이스에 의해, 상기 코딩된 비디오 비트스트림에 기초하여, 적어도 하나의 참조 블록 각각에 대응하는 현재 블록 모션 벡터(MV)를 결정하는 단계- 상기 현재 블록 MV는 참조 MV에 의해 예측됨 -; 및
상기 디바이스에 의해, 상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하는 단계 - 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV는 모션 벡터 예측자(motion vector predictor, MVP)로서 사용하기 위해 저장됨 -
를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 상기 방법은:
서브블록 모션 보상에 의해 상기 MV 참조 블록을 예측하여 상기 서브블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 서브블록 모션 보상은: 로컬 워프 모션 예측(local warp motion prediction), 양방향 광학 흐름(bi-directional optical flow), 또는 평활 인터 예측(smooth inter prediction) 모드 중 적어도 하나를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 상기 방법은:
워프 모션 예측에 의해 상기 MV 참조 블록을 예측하여 상기 서브블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 워프 모션 예측은: 로컬 워프 모션 예측(local warp motion prediction), 전역 워프 모션 예측(global warp motion prediction), 워프 확장 모드(warp extend mode), 또는 워프 델타 모드(warp delta mode) 중 적어도 하나를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 상기 방법은:
워프 모션 예측에 의해 상기 MV 참조 블록을 예측하여 상기 서브블록 MV를 계산하는 단계; 및
상기 현재 블록 MV를 위해 상기 서브블록 MV의 정밀도를 최대 정밀도로 다운시프트하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 상기 방법은:
워프 모션 예측에 의해 상기 MV 참조 블록을 예측하여 상기 서브블록 MV를 계산하는 단계; 및
모션 벡터 예측자(MVP)를 위해 상기 서브블록 MV의 정밀도를 최대 정밀도로 다운시프트하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 상기 방법은:
양방향 광학 흐름 모드에 의해 상기 MV 참조 블록을 예측하여 상기 서브블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 상기 방법은:
양방향 광학 흐름 모드에 의해 상기 MV 참조 블록을 예측하여 상기 서브블록 MV를 계산하는 단계; 및
모션 보상을 위해 상기 서브블록 MV의 정밀도를 최대 정밀도로 다운시프트하는 단계, 또는
모션 벡터 예측자(MVP)를 위해 상기 서브블록 MV의 정밀도를 최대 정밀도로 다운시프트하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 상기 방법은:
서브블록 모션 보상 모드에 의해 상기 MV 참조 블록을 예측하여 상기 서브블록 MV 및 블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함하고;
상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하는 단계는:
상기 서브블록 MV 및 상기 블록 MV로부터, 코드 정보, 모드 정보, 또는 MVP의 타입 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 서브블록 MV를 선택하는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 상기 방법은:
적어도 하나의 서브블록 모션 보상 모드에 의해 상기 MV 참조 블록을 예측하여 복수의 서브블록 MV들을 계산하는 단계; 및
상기 복수의 서브블록 MV들의 가중 평균을 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV로서 획득하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 상기 방법은:
워프 모션 예측 모드에 의해 상기 MV 참조 블록을 예측하여 상기 서브블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함하고;
상기 현재 블록 MV는 상기 서브블록 MV에 기초하여 공간 모션 벡터 예측(spatial motion vector prediction, SMVP) 모드에 의해 예측되고;
상기 서브블록 MV는 상기 MV 참조 블록의 액세싱 포지션(accessing position) 또는 중심 포지션에 대응하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 상기 방법은:
워프 모션 예측 모드에 의해 상기 MV 참조 블록을 예측하여 상기 서브블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함하고;
상기 현재 블록 MV는 상기 서브블록 MV에 기초하여 시간 기반 벡터 예측 모드 또는 워프 모션 예측에 의해 예측되는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 상기 방법은:
양방향 광학 흐름 모드에 의해 상기 MV 참조 블록을 예측하여 상기 서브블록 MV를 계산하는 단계를 추가로 포함하고;
상기 현재 블록 MV는 상기 서브블록 MV에 기초하여 시간 기반 모션 벡터 예측 모드에 의해 예측되는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 현재 블록 MV를 예측하기 위한 참조 MV로서 상기 MV 참조 블록의 서브블록 MV를 식별하기 전에, 상기 방법은:
상기 코딩된 비디오 비트스트림으로부터, 상기 서브블록 MV가 다음과 같은 레벨들: 시퀀스 레벨, 프레임 레벨, 픽처 레벨, 또는 슬라이스 레벨 중 하나에서 상기 현재 블록 MV를 예측하기 위해 사용되는지를 지시하는 하이 레벨 신택스를 추출하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 현재 블록이 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)의 상단에 위치하고 상기 서브블록 MV가 상기 현재 블록의 상부 측 이웃 서브블록에 대응하는 것에 응답하여, 상기 현재 블록 MV는 상기 서브블록 MV에 기초하여 공간 모션 벡터 예측(SMVP)을 제외한 모션 벡터 예측 모드에 의해 예측되는, 방법. - 코딩된 비디오 비트스트림에서 현재 프레임의 현재 블록을 처리하기 위한 장치로서,
명령어들을 저장한 메모리; 및
상기 메모리와 통신하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서가 상기 명령어들을 실행할 때, 상기 프로세서는 상기 장치로 하여금 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하도록 구성되는, 장치. - 명령어들을 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 명령어들이 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 명령어들은 상기 프로세서로 하여금 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하도록 구성되는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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