KR102282331B1 - 인터-레이어 신택스 예측 제어 - Google Patents

Abstract

특정 양태들에 따른, 비디오 정보를 코딩하기 위한 장치는, 메모리 유닛 및 그 메모리 유닛과 통신하는 프로세서를 포함한다. 메모리 유닛은, 베이스 레이어, 인핸스먼트 레이어, 또는 그 양자와 연관된 비디오 정보를 저장하도록 구성된다. 프로세서는 메모리 유닛에 동작가능하게 커플링되고, 인터-레이어 신택스 예측을 인에이블 또는 디스에이블하도록 구성된 제 1 표시자를 제공하도록 그리고 인터-레이어 텍스처 예측을 인에이블 또는 디스에이블하도록 구성된 제 2 표시자를 제공하도록 구성된다. 제 1 및 제 2 표시자들은 서로 별개로 제공될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 프로세서는, 베이스 레이어와 연관된 코덱을 나타내는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 인터-레이어 신택스 예측을 디스에이블하도록 더 구성된다.

Description

인터-레이어 신택스 예측 제어{INTER-LAYER SYNTAX PREDICTION CONTROL}

이 개시는 비디오 코딩 및 압축 분야에 관한 것이다. 특히, 고 효율 비디오 코딩 (HEVC) 및 그것의 확장들, 예컨대, 스케일러블 비디오 코딩 (SVC), 멀티-뷰 비디오 및 3D 코딩 (MVC, 3DV) 등에 관련된다.

디지털 비디오 능력들은 디지털 텔레비전들, 디지털 다이렉트 브로드캐스트 시스템들, 무선 브로드캐스트 시스템들, 개인 휴대정보 단말기 (PDA) 들, 랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 전자책 단말기, 디지털 카메라들, 디지털 레코딩 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 디바이스들, 비디오 게임 콘솔들, 셀룰러 또는 위성 무선 전화기들, 소위 "스마트 폰들", 원격 화상회의 디바이스들, 비디오 스트리밍 디바이스들 등을 포함하는, 광범위한 디바이스들 내에 통합될 수 있다. 디지털 비디오 디바이스들은, MPEG-2, MPEG-4, ITU-T H.263, ITU-T H.264/MPEG-4, Part 10, AVC (Advanced Video Coding) 에 의해 정의되는 표준들, 현재 개발중인 HEVC (High Efficiency Video Coding) 표준, 및 그러한 표준들의 확장들에서 기술된 것들과 같은 비디오 코딩 기법들을 구현한다. 비디오 디바이스들은, 그러한 비디오 코딩 기법들을 구현함으로써 보다 효율적으로 디지털 비디오 정보를 송신, 수신, 인코딩, 디코딩, 및/또는 저장할 수도 있다.

비디오 코딩 기법들은, 비디오 시퀀스들에 내재하는 리던던스 (redundancy) 를 감소시키거나 제거하기 위한 공간 (인트라-화상) 예측 및/또는 시간 (인터-화상) 예측을 포함한다. 블록 기반 비디오 코딩을 위해, 비디오 슬라이스 (예를 들어, 비디오 프레임, 또는 비디오 프레임의 부분) 는 비디오 블록들로 파티션될 수도 있고, 이 비디오 블록들은 트리 블록들, 코딩 유닛 (CU) 들, 및/또는 코딩 노드들로도 지칭될 수도 있다. 화상의 인트라-코딩된 (I) 슬라이스에서의 비디오 블록들은 동일한 화상 (picture) 에서의 이웃 블록들 (neighboring blocks) 에 있는 참조 샘플들에 대한 공간 예측을 이용하여 인코딩된다. 화상의 인터-코딩된 (P 또는 B) 슬라이스에서의 비디오블록들은 동일한 화상에서의 이웃 블록들에 있는 참조 샘플들에 대한 공간 예측, 또는 다른 참조 화상들에서의 참조 샘플들에 대한 시간 예측을 이용할 수도 있다. 화상들은 프레임들로 지칭될 수도 있고, 참조 화상들은 참조 프레임들로 지칭될 수도 있다.

공간 또는 시간 예측은 코딩될 블록을 위한 예측 블록을 초래한다. 잔차 데이터 (residual data) 는 코딩될 원래 블록과 예측 블록 사이의 픽셀 차이들을 나타낸다. 인터-코딩된 블록은, 예측 블록을 형성하는 참조 샘플들의 블록을 가리키는 모션 벡터 (motion vector), 및 코딩된 블록과 예측 블록 사이의 차이를 표시하는 잔차 데이터에 따라 인코딩된다. 인트라-코딩된 블록은 인트라-코딩 모드 및 잔차 데이터에 따라 인코딩된다. 추가적인 압축을 위해, 잔차 데이터는 픽셀 도메인으로부터 변환 도메인으로 변환되어, 잔차 변환 계수들을 초래할 수도 있으며, 그 다음, 이들은 양자화될 수도 있다. 초기에 2 차원 어레이로 배열된, 양자화된 변환 계수들은, 변환 계수들의 1 차원 벡터를 생성하기 위하여 스캔될 수도 있고, 엔트로피 코딩이 적용되어 훨씬 더 많은 압축을 달성할 수도 있다.

일부 상황들에서, 특정 베이스 레이어 코덱들 (예를 들어, HEVC 등) 에 대해 (모션 정보를 포함하는) 인터-레이어 신택스 예측으로서 지칭되는 베이스 레이어로부터의 예측의 타입을 인에이블하는 것이 바람직하다. 하지만, 현재의 SHVC (HEVC 의 스케일러블 확장) 는 이러한 베이스 레이어로부터의 예측이 허용되는지 아닌지 여부를 나타내기 위한 메커니즘을 제공하지 않는다.

일반적으로, 이 개시는 스케일러블 비디오 코딩 (scalable video coding; SVC) 에 관한 기법들을 기술한다. 이하 기술되는 기법들은 (모션 정보를 포함하는) 인터-레이어 신택스 예측 (inter-layer syntax prediction) 이 특정 베이스 레이어 코덱들 (예컨대, HEVC 등) 에 대해 허용되는지 여부를 나타내기 위한 메커니즘을 제공한다.

하나의 실시형태에서, 비디오 정보를 인코딩 또는 디코딩하기 위한 장치가 제공된다. 이 장치는, 베이스 레이어 및/또는 인핸스먼트 레이어와 연관된 비디오 정보를 저장하도록 구성된 메모리 유닛을 포함한다. 장치는 메모리 유닛에 동작가능하게 커플링된 (operationally coupled) 프로세서를 또한 포함한다. 프로세서는, 인터-레이어 신택스 예측을 인에이블 (enable) 또는 디스에이블 (disable) 하도록 구성된 제 1 표시자 (indicator) 를 제공하도록 구성된다. 프로세서는 또한, 인터-레이어 텍스처 (texture) 예측을 인에이블 또는 디스에이블하도록 구성된 제 2 표시자를 제공하도록 구성된다. 제 1 및 제 2 표시자들은 서로 별개로 제공될 수 있다. 다른 실시형태에서, 프로세서는, 베이스 레이어와 연관된 코덱을 나타내는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 인터-레이어 신택스 예측을 디스에이블하기 위한 제 1 표시자를 제공하도록 구성된다.

또 다른 실시형태에서, 비디오 정보를 디코딩하는 방법은, 인터-레이어 신택스 예측을 인에이블 또는 디스에이블하도록 구성된 제 1 표시자를 수신하는 단계 및 인터-레이어 텍스처 예측을 인에이블 또는 디스에이블하도록 구성된 제 2 표시자를 수신하는 단계를 포함한다. 제 1 및 제 2 표시자들은 서로 별개로 수신된다. 하나의 실시형태에서, 방법은, 베이스 레이어와 연관된 코덱을 나타내는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 인터-레이어 신택스 예측을 디스에이블하는 단계를 또한 포함한다.

또 다른 실시형태에서, 비디오 정보를 인코딩하는 방법은, 인터-레이어 신택스 예측을 인에이블 또는 디스에이블하도록 구성된 제 1 표시자를 제공하는 단계 및 인터-레이어 텍스처 예측을 인에이블 또는 디스에이블하도록 구성된 제 2 표시자를 제공하는 단계를 포함한다. 제 1 및 제 2 표시자들은 서로 별개로 제공된다. 하나의 실시형태에서, 이 방법은, 베이스 레이어와 연관된 코덱을 나타내는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 인터-레이어 신택스 예측을 디스에이블하기 위해 제 1 표시자를 제공하는 단계를 또한 포함한다.

또 다른 실시형태에서, 비-일시성 (non-transitory) 컴퓨터 판독가능 매체는, 실행될 때 프로세서로 하여금, 인터-레이어 신택스 예측을 인에이블 또는 디스에이블하도록 구성된 제 1 표시자를 제공하게 하고, 인터-레이어 텍스처 예측을 인에이블 또는 디스에이블하도록 구성된 제 2 표시자를 제공하게 하는 코드를 포함한다. 제 1 및 제 2 표시자들은 서로 별개로 제공된다. 하나의 실시형태에서, 코드는 실행될 때 프로세서로 하여금 추가적으로, 베이스 레이어와 연관된 코덱을 나타내는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 인터-레이어 신택스 예측을 디스에이블하기 위한 제 1 표시자를 제공하게 한다.

또 다른 실시형태에서, 비디오 정보를 코딩하기 위한 수단은, 인터-레이어 신택스 예측을 인에이블 또는 디스에이블하도록 구성된 제 1 표시자를 제공하는 수단 및 인터-레이어 텍스처 예측을 인에이블 또는 디스에이블하도록 구성된 제 2 표시자를 제공하는 수단을 포함한다. 제 1 및 제 2 표시자들은 서로 별개로 제공될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 제 1 표시자를 제공하는 수단은, 베이스 레이어와 연관된 코덱을 나타내는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 인터-레이어 신택스 예측을 디스에이블하기 위한 제 1 표시자를 제공하는 수단을 포함한다.

하나 이상의 예들의 상세한 내용들이 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면들에서 전개되며, 이는 본 명세서에서 기술된 창의적 개념들의 전체 범위를 제한하려는 의도는 아니다. 다른 특징들, 목적들, 및 이점들은 상세한 설명 및 도면들로부터 그리고 청구항들로부터 명백해질 것이다.

도면들 전체에 걸쳐, 참조 부호들은 참조된 엘리먼트들 사이의 대응성을 나타내기 위해 재사용될 수도 있다. 도면들은 본 명세서에서 기술된 예시적인 실시형태들을 나타내기 위해 제공되고, 이 개시의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.
도 1 은 이 개시에서 기술된 양태들에 따른 기법들을 이용할 수도 있는 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2 는 이 개시에서 기술된 양태들에 따른 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 인코더의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 3 은 이 개시에서 기술된 양태들에 따른 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 디코더의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 4 는 이 개시의 양태들에 따른, 인터-레이어 신택스 예측을 제어하는 방법의 일 실시형태를 나타내는 플로우차트이다.
도 5 는 이 개시의 양태들에 따른, 모션 예측을 제어하는 방법의 다른 실시형태를 나타내는 플로우차트이다.

이 개시물에서 설명된 기법들은 일반적으로 스케일러블 비디오 코딩 (SVC) 및 멀티뷰/3D 비디오 코딩에 관한 것이다. 예를 들어, 그 기법들은 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 스케일러블 비디오 코딩 (SVC, 때로는 SHVC 로서 지칭됨) 확장에 관련되고, 그 SVC 확장과 함께 이용되거나 또는 그 SVC 확장 내에서 이용될 수도 있다. SVC 확장에 있어서, 비디오 정보의 다중 레이어들이 존재할 수 있을 것이다. 맨 아래 레벨에 있는 레이어는 베이스 레이어 (base layer; BL) 로서 기능할 수도 있고, 맨 위에 있는 레이어는 향상된 레이어 (enhanced layer; EL) 로서 기능할 수도 있다. "향상된 레이어" 는 때때로 "인핸스먼트 레이어 (enhancement layer)" 로 지칭되며, 이들 용어들은 상호교환가능하게 사용될 수도 있다. 베이스 레이어는 때때로 "참조 레이어 (reference layer)" (RL) 로서 지칭되고, 이들 용어들은 또한 상호교환가능하게 사용될 수도 있다. 베이스 레이어와 상부 레이어 사이의 모든 레이어들은 EL 들 또는 참조 레이어 (RL) 들 중 어느 일방 또는 양방으로 기능할 수도 있다. 예를 들어, 중간에 있는 레이어는 그 레이어보다 아래에 있는 레이어들, 이를 테면 베이스 레이어 또는 임의의 사이에 있는 인핸스먼트 레이어들에 대한 EL 일 수도 있고, 동시에 그 레이어보다 위의 인핸스먼트 레이어들에 대해 RL 로서 기능할 수도 있다. 베이스 레이어와 상부 레이어 (또는 최상부 레이어) 사이의 각 레이어는 상위 레이어에 의한 인터-레이어 예측에 대해 기준으로서 이용될 수도 있고, 인터-레이어 예측에 대한 기준으로서 하위 레이어를 이용할 수도 있다.

단순함을 위해, 예들은 단지 2 개의 레이어들: BL 및 EL 의 면에서 제시되지만, 이하 기술되는 사상들 및 실시형태들은 다중 레이어들의 경우들에도 역시 적용가능하다는 것을 잘 이해하여야 한다. 또한, 설명의 용이함을 위해, "프레임들 (frames)" 또는 "블록들 (blocks)" 이라는 용어들이 종종 사용된다. 하지만, 이들 용어들은 제한하는 것으로 의미되지 않는다. 예를 들어, 이하 기술되는 기법들은 비제한적으로 픽셀들, 블록들 (예컨대, CU, PU, TU, 매크로블록들 등), 슬라이스들, 프레임들 등을 포함하는 다양한 비디오 유닛들 중 임의의 것과 함께 이용될 수 있다.

비디오 코딩

비디오 코딩 표준들은 그 스케일러블 비디오 코딩 (SVC) 및 멀티-뷰 비디오 코딩 (Multi-view Video Coding; MVC) 확장들을 포함하는, ITU-T H.261, ISO/IEC MPEG-1 Visual, ITU-T H.262 또는 ISO/IEC MPEG-2 Visual, ITU-T H.263, ISO/IEC MPEG-4 Visual 및 ITU-T H.264 (ISO/IEC MPEG-4 AVC 로도 알려짐) 를 포함한다. 또한, ITU-T 비디오 코딩 전문가 그룹 (Video Coding Experts Group; VCEG) 및 ISO/IEC 모션 화상 전문가 그룹 (Motion Picture Experts Group; MPEG) 의 JCT-VC (Joint Collaboration Team on Video Coding) 에 의해 개발되고 있는, 새로운 비디오 코딩 표준, 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 이 존재한다. 이하 HEVC WD10 으로서 지칭되는, HEVC 의 최근의 규격 초안 (WD) 은, http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/12_Geneva/wg11/JCTVC-L1003-v12.zip 에서 이용가능하다. HEVC WD9 로서 지칭되는, HEVC 의 다른 규격 초안은 http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/11_Shanghai/wg11/JCTVC-K1003-v13.zip 에서 이용가능하다. HEVC WD8 (또는 WD8) 로서 지칭되는, HEVC 의 또 다른 규격 초안은 http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/10_Stockholm/wg11/JCTVC-J1003-v8.zip 에서 이용가능하다. 이하 HEVC WD7 로서 지칭되는, HEVC 의 또 다른 규격 초안은, http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/9_Geneva/wg11/JCTVC-I1003-v5.zip 에서 이용가능하다. 이들 문서들의 전부는 그들 전체가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.

스케일러블 비디오 코딩 (SVC) 은 품질 (신호 대 잡음 (SNR) 으로도 지칭됨) 스케일러빌리티 (scalability), 공간 스케일러빌리티 및/또는 시간 스케일러빌리티를 제공하기 위해 이용될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 실시형태에서, 참조 레이어 (예컨대, 베이스 레이어) 는 제 1 품질 레벨에서 비디오를 디스플레이하기에 충분한 비디오 정보를 포함하고, 인핸스먼트 레이어는, 참조 레이어와 인핸스먼트 레이어가 함께 제 1 레벨보다 더 높은 제 2 품질 레벨 (예컨대, 더 적은 잡음, 더 큰 해상도, 더 양호한 프레임 레이트 등) 에서 비디오를 디스플레이하기에 충분한 비디오 정보를 포함하도록 참조 레이어에 비해 추가적인 비디오 정보를 포함한다. 인핸스먼트 레이어는 베이스 레이어와는 상이한 공간 해상도를 가질 수도 있다. 예를 들어, EL 과 BL 간의 공간 애스펙트 비는 1.0, 1.5, 2.0 또는 다른 상이한 비율들일 수 있다. 즉, EL 의 공간 애스펙트는 BL 의 공간 애스펙트의 1.0, 1.5, 또는 2.0 배와 동일할 수도 있다. 일부 예들에서, EL 의 스케일링 팩터 (scaling factor) 는 BL 보다 더 클 수도 있다. 예를 들어, EL 에서의 화상들의 사이즈는 BL 에서의 화상들의 사이즈보다 더 클 수도 있다. 이런 식으로, 제한하려는 것은 아니지만, EL 의 공간 해상도가 BL 의 공간 해상보다 더 크다는 것이 가능할 수도 있다.

H.264 에 대한 SVC 확장에서, 현재 블록의 예측은 SVC 에 대해 제공되는 상이한 레이어들을 이용하여 수행될 수도 있다. 이러한 예측은 인터-레이어 예측으로 지칭될 수도 있다. 인터-레이어 예측 방법들은 인터-레이어 리던던시를 감소시키기 위해 SVC 에서 이용될 수도 있다. 인터-레이어 예측의 일부 예들은 인터-레이어 인트라 예측, 인터-레이어 모션 예측, 및 인터-레이어 잔차 예측을 포함할 수도 있다. 인터-레이어 인트라 예측은 인핸스먼트 레이어에서 현재 블록을 예측하기 위해 베이스 레이어에서의 병치된 (co-located) 블록들의 재구성 (reconstruction) 을 이용한다. 인터-레이어 모션 예측은 인핸스먼트 레이어에서 모션을 예측하기 위해 베이스 레이어의 모션을 이용한다. 인터-레이어 잔차 예측은 인핸스먼트 레이어의 잔차를 예측하기 위해 베이스 레이어의 잔차를 이용한다.

인터-레이어 모션 예측의 일부 실시형태들에서, (예를 들어, 병치된 블록에 대한) 베이스 레이어의 모션 데이터는 인핸스먼트 레이어에서 현재 블록을 예측하기 위해 이용될 수도 있다. 예를 들어, 인핸스먼트 레이어에서 비디오 유닛을 코딩하는 동안, 비디오 코더들은 추가적인 가설들 (hypotheses) 을 식별하기 위해 이용될 수 있는 추가적인 모션 보상 데이터를 획득하기 위해 참조 레이어로부터의 정보를 이용할 수 있다. 이들 추가적인 가설들이 비디오 비트스트림에서 이미 존재하는 데이터로부터 내재적으로 도출됨에 따라, 비디오 코딩에서의 추가적인 성능은 비트스트림 사이즈에서의 추가적인 비용 없이 또는 거의 없이 획득될 수 있다. 다른 예에서, 공간적으로 이웃하는 비디오 유닛들로부터의 모션 정보가 추가적인 가설을 로케이팅하기 위해 이용될 수 있다. 도출된 가설은 그 다음, 비디오 유닛의 값의 보다 양호한 예측을 생성하기 위해 명시적으로 인코딩된 가설과 평균화되거나 그렇지 않으면 결합될 수 있다.

신규한 시스템들, 장치들, 및 방법들의 다양한 양태들은 첨부 도면들을 참조하여 이하 더 완전하게 설명된다. 그러나, 이 개시물은 많은 상이한 형태들로 구현될 수도 있고, 이 개시물 전체에 걸쳐 제시된 임의의 특정 구조 또는 기능으로 제한되는 것처럼 해석되어서는 안된다. 오히려, 이들 양태들은 이 개시물이 완벽하고 완전하며, 본 개시물의 범위를 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자 (이하, '통상의 기술자' 라 함) 에게 완전히 전달하도록 하기 위해 제공된다. 본 명세서에서의 교시들에 기초하여, 통상의 기술자는, 본 발명의 임의의 다른 양태에 독립적으로 구현되든, 또는 본 발명의 임의의 다른 양태와 조합되든 간에, 본 개시물의 범위가 본 명세서에 개시된 신규한 시스템들, 장치들, 및 방법들의 임의의 양태를 커버하는 것으로 의도된다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 임의의 수의 양태들을 이용하여 일 장치가 구현될 수도 있고 또는 일 방법이 실시될 수도 있다. 또한, 본 발명의 범위는 본 명세서에 기재된 본 발명의 다양한 양태들에 더하여 또는 이들 양태들 이외에 다른 구조, 기능성, 또는 구조 및 기능성을 이용하여 실시되는 그러한 장치 또는 방법을 커버하는 것으로 의도된다. 본 명세서에 개시된 임의의 양태는 청구항의 하나 이상의 엘리먼트들에 의해 구현될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.

특정 양태들이 본 명세서에서 기술되지만, 이들 양태들의 많은 변화들 및 치환들이 본 개시물의 범위에 들어간다. 선호된 양태들의 일부 이익들 및 이점들이 언급되지만, 본 개시물의 범위는 특정 이익들, 이용들, 또는 목적들에 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 본 개시물의 양태들은 일부가 도면들에서 및 다음의 바람직한 양태들의 설명에서 예로서 예시되는, 상이한 무선 기술들, 시스템 구성들, 네트워크들, 및 송신 프로토콜들에 광범위하게 적용가능한 것으로 의도된다. 상세한 설명 및 도면들은 제한하기 보다는 본 개시물을 단지 예시할 뿐이며, 본 개시물의 범위는 첨부된 청구항들 및 이들의 등가물들에 의해 정의된다.

비디오 코딩 시스템

도 1 은 이 개시물에서 기술된 양태들에 따른 기법들을 활용할 수도 있는 일 예의 비디오 코딩 시스템을 나타내는 블록도이다. 본 명세서에서 기술되고 사용된 바와 같이, "비디오 코더" 라는 용어는 일반적으로 비디오 인코더들 및 비디오 디코더들 양자 모두를 지칭한다. 이 개시물에서, "비디오 코딩" 또는 "코딩" 이라는 용어들은 일반적으로 비디오 인코딩 및 비디오 디코딩을 지칭할 수도 있다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 비디오 코딩 시스템 (10) 은 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 를 포함한다. 소스 디바이스 (12) 는 인코딩된 비디오 데이터를 생성한다. 목적지 디바이스 (14) 는 소스 디바이스 (12) 에 의해 생성된 인코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수도 있다. 소스 디바이스 (12) 는 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 를 통해 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 에 제공할 수 있다. 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는, 데스크탑 컴퓨터들, 노트북 (예를 들어, 랩탑) 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 셋-톱 박스들, 텔레폰 핸드셋들, 이를 테면 소위 "스마트" 폰들, 소위 "스마트" 패드들, 텔레비전들, 카메라들, 디스플레이 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 콘솔들, 인-카 컴퓨터들 (in-car computers), 비디오 스트리밍 디바이스들 등을 포함하는 광범위한 디바이스들을 포함할 수도 있다. 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 무선 통신을 위해 갖춰져 있을 수도 있다.

목적지 디바이스 (14) 는 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 를 통해 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 는 인코딩된 비디오 데이터를 소스 디바이스 (12) 로부터 목적지 디바이스 (14) 로 이동가능한 매체 또는 디바이스의 타입을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 는 소스 디바이스 (12) 로 하여금, 인코딩된 비디오 데이터를 직접 목적지 디바이스 (14) 에 실시간으로 송신하는 것을 가능하게 하기 위한 통신 매체를 포함할 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 통신 표준, 이를 테면 무선 통신 프로토콜에 따라 변조되고, 목적지 디바이스 (14) 에 송신될 수도 있다. 통신 매체는 무선 또는 유선 통신 매체, 이를 테면 무선 주파수 (RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 물리적 송신 라인들을 포함할 수도 있다. 통신 매체는 로컬 영역 네트워크, 광역 네트워크, 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크와 같은 패킷 기반 네트워크의 일부를 형성할 수도 있다. 통신 매체는 라우터들, 스위치들, 기지국들, 또는 소스 디바이스 (12) 로부터 목적지 디바이스 (14) 로의 통신을 용이하게 하는데 유용할 수도 있는 다른 장비를 포함할 수도 있다.

일부 예들에서, 인코딩된 데이터는 출력 인터페이스 (22) 로부터 저장 디바이스로 출력될 수도 있다. 유사하게, 인코딩된 데이터는 저장 디바이스로부터 입력 인터페이스에 의해 액세스될 수도 있다. 저장 디바이스는 다양한 분산된 또는 로컬로 액세스된 데이터 저장 매체들, 이를 테면 하드 드라이브, 블루-레이 디스크들, DVD들, CD-ROM들, 플래시 메모리, 휘발성 또는 비-휘발성 메모리, 또는 비디오 데이터를 저장하기 위한 다른 디지털 저장 매체들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 저장 디바이스는 소스 디바이스 (12) 에 의해 생성되는 인코딩된 비디오를 저장할 수도 있는 파일 서버 또는 다른 중간 저장 디바이스에 대응할 수도 있다. 목적지 디바이스 (14) 는 스트리밍 또는 다운로드를 통해 저장 디바이스로부터 저장된 비디오 데이터를 액세스할 수도 있다. 파일 서버는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 에 송신하는 것이 가능한 서버의 타입일 수도 있다. 예시적인 파일 서버들은 웹 서버 (예를 들어, 웹사이트용), FTP 서버, 네트워크 부착된 스토리지 (NAS) 디바이스들, 또는 로컬 디스크 드라이브를 포함한다. 목적지 디바이스 (14) 는 인터넷 접속을 포함하는 표준 데이터 접속을 통하여 인코딩된 비디오 데이터를 액세스할 수도 있다. 이것은 파일 서버 상에 저장되는 인코딩된 비디오 데이터를 액세스하기에 적합한 무선 채널 (예를 들어, Wi-Fi 접속), 유선 접속 (예를 들어, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 양자의 조합을 포함할 수도 있다. 저장 디바이스로부터의 인코딩된 비디오 데이터의 송신은 스트리밍 송신, 다운로드 송신, 또는 이들의 조합일 수도 있다.

이 개시물의 기법들은 무선 애플리케이션들 또는 셋팅들 외의 애플리케이션들 또는 셋팅들에도 적용할 수 있다. 그 기법들은 공중 경유 (over-the-air) 텔레비전 브로드캐스트들, 케이블 텔레비전 송신들, 위성 텔레비전 송신들, 인터넷 스트리밍 비디오 송신들, 이를 테면 DASH (dynamic adaptive streaming over HTTP), 데이터 저장 매체 상으로 인코딩되는 디지털 비디오, 데이터 저장 매체 상에 저장된 디지털 비디오의 디코딩, 또는 다른 애플리케이션들과 같은 다양한 멀티미디어 애플리케이션들을 지원하여 비디오 코딩에 적용될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 시스템 (10) 은 비디오 스트리밍, 비디오 플레이백, 비디오 브로드캐스팅, 및/또는 화상 통화와 같은 애플리케이션들을 지원하기 위해 일방향 또는 양방향 비디오 송신을 지원하도록 구성될 수도 있다.

도 1 에서, 소스 디바이스 (12) 는 비디오 소스 (18), 비디오 인코더 (20), 및 출력 인터페이스 (22) 를 포함한다. 목적지 디바이스 (14) 는 입력 인터페이스 (28), 비디오 디코더 (30), 및 디스플레이 디바이스 (32) 를 포함한다. 소스 디바이스 (12) 의 비디오 인코더 (20) 는 다중 표준들 또는 표준 확장들에 따르는 비디오 데이터를 포함하는 비트스트림을 코딩하기 위한 기법들을 적용하도록 구성될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 소스 디바이스 및 목적지 디바이스는 다른 컴포넌트들 또는 배열들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 소스 디바이스 (12) 는 외부 카메라와 같은 외부 비디오 소스 (18) 로부터 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 마찬가지로, 목적지 디바이스 (14) 는 통합된 디스플레이 디바이스를 포함하기 보다는, 외부 디스플레이 디바이스와 인터페이싱할 수도 있다.

소스 디바이스 (12) 의 비디오 소스 (18) 는 비디오 캡처 디바이스, 이를 테면, 비디오 카메라, 사전에 캡처된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브 (video archive), 및/또는 비디오 콘텐츠 제공자로부터 비디오를 수신하기 위한 비디오 피드 인터페이스를 포함할 수도 있다. 비디오 소스 (18) 는 소스 비디오로서, 또는 라이브 비디오, 아카이브된 비디오, 및 컴퓨터 생성된 비디오의 조합으로서 컴퓨터 그래픽 기반 데이터를 생성할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 비디오 소스 (18) 가 비디오 카메라인 경우, 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 소위 카메라 폰들 또는 비디오 폰들을 형성할 수도 있다. 캡처된, 사전 캡처된, 또는 컴퓨터 생성된 비디오는 비디오 인코더 (20) 에 의해 인코딩될 수도 있다. 인코딩된 비디오 정보는 그 후 출력 인터페이스 (22) 에 의해 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 로 출력될 수도 있다.

컴퓨터 판독가능 매체 (16) 는 일시성 매체들 (transient media), 이를 테면 무선 브로드캐스트 또는 유선 네트워크 송신, 또는 저장 매체들 (예컨대, 비-일시성 저장 매체들), 이를 테면 하드 디스크, 플래시 드라이브, 콤팩트 디스크, 디지털 비디오 디스크, 블루-레이 디스크, 또는 다른 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함할 수도 있다. 네트워크 서버 (미도시) 는 소스 디바이스 (12) 로부터 인코딩된 비디오 데이터를 수신하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 (예를 들어 네트워크 송신을 통해) 목적지 디바이스 (14) 에 제공할 수도 있다. 디스크 스탬핑 설비 (disc stamping facility) 와 같은 매체 생산 설비 (medium production facility) 의 컴퓨팅 디바이스는 소스 디바이스 (12) 로부터 인코딩된 비디오 데이터를 수신하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 포함하는 디스크를 생산할 수도 있다. 따라서, 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 는 다양한 형태들의 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함하는 것으로 이해될 수도 있다.

목적지 디바이스 (14) 의 입력 인터페이스 (28) 는 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 로부터 정보를 수신할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 의 정보는 비디오 인코더 (20) 에 의해 정의된 신택스 정보를 포함할 수도 있으며, 그 신택스 정보는 비디오 디코더 (30) 에 의해서도 이용되고 블록들 및 다른 코딩된 유닛들, 예를 들어 GOP들의 특성들 및/또는 프로세싱을 기술하는 신택스 엘리먼트들을 포함한다. 디스플레이 디바이스 (32) 는 디코딩된 비디오 데이터를 사용자에게 디스플레이하며, 다양한 디스플레이 디바이스들, 이를 테면 음극선관 (CRT), 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 또는 다른 타입의 디스플레이 디바이스 중 임의의 것을 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 현재 개발중인 고 효율 비디오 코딩 (HEVC) 표준과 같은 비디오 코딩 표준에 따라 동작할 수도 있고, HEVC 테스트 모델 (HM) 에 따를 수도 있다. 대안으로, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 다르게는 MPEG-4, Part 10, 어드밴스드 비디오 코딩 (AVC) 으로 지칭되는 ITU-T H.264 표준과 같은 다른 독점 또는 산업 표준들, 또는 이러한 표준들의 확장들에 따라 동작할 수도 있다. 그러나, 본 개시물의 기법들은 임의의 특정 코딩 표준에 제한되지는 않는다. 비디오 코딩 표준들의 다른 예들은 MPEG-2 및 ITU-T H.263 을 포함한다. 도 1 에 도시하고 있지는 않지만, 일부 양태들에서, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 각각 오디오 인코더 및 디코더와 통합될 수도 있고, 공통 데이터 스트림 또는 개별 데이터 스트림들에서 오디오 및 비디오 양자의 인코딩을 핸들링하기 위해, 적절한 MUX-DEMUX 유닛들, 또는 다른 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 적용가능하다면, MUX-DEMUX 유닛들은 ITU H.223 멀티플렉서 프로토콜, 또는 사용자 데이터그램 프로토콜 (UDP) 과 같은 다른 프로토콜에 따를 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 각각 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서 (DSP) 들, 주문형 집적 회로 (ASIC) 들, 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA) 들, 이산 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합들과 같은 다양한 적합한 인코더 회로 중 임의의 것으로서 구현될 수도 있다. 기법들이 부분적으로 소프트웨어로 구현될 때, 디바이스는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 소프트웨어용 명령들을 저장하고, 그 명령들을 이 개시물의 기법들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들을 이용하여 하드웨어에서 실행할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있으며, 이들의 각각은 각각의 디바이스에서 결합된 인코더/디코더 (CODEC) 의 일부로서 통합될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및/또는 비디오 디코더 (30) 를 포함하는 디바이스는 집적 회로, 마이크로프로세서, 및/또는 셀룰러 전화기와 같은 무선 통신 디바이스를 포함할 수도 있다.

JCT-VC 는 HEVC 표준의 개발에 대해 작업중이다. HEVC 표준화 노력들은 HEVC 테스트 모델 (HM) 로 지칭되는 비디오 코딩 디바이스의 진화하는 모델에 기초한다. HM 은 예를 들어, ITU-T H.264/AVC 에 따르는 기존 디바이스들에 비해 비디오 코딩 디바이스들의 몇몇 추가적인 능력들을 추정한다. 예를 들어, H.264 는 9 개의 인트라-예측 인코딩 모드들을 제공하는 반면, HM 은 무려 33 개나 되는 인트라-예측 인코딩 모드들을 제공할 수도 있다.

일반적으로, HM 의 작업 모델은 비디오 프레임 또는 화상이 루마 (luma) 및 크로마 (chroma) 샘플들 양자를 포함하는 최대 코딩 유닛들 (largest coding units; LCU) 또는 트리블록들의 시퀀스로 분할될 수도 있다는 것을 기술한다. 비트스트림 내의 신택스 데이터는 픽셀들의 수의 관점에서 최대 코딩 유닛인 LCU 에 대한 사이즈를 정의할 수도 있다. 슬라이스는 코딩 순서로 다수의 연속되는 트리블록들을 포함한다. 비디오 프레임 또는 화상은 하나 이상의 슬라이스들로 파티셔닝될 수도 있다. 각각의 트리블록은 쿼드트리에 따라 코딩 유닛 (CU) 들로 스플릿팅될 수도 있다. 일반적으로, 쿼드트리 데이터 구조는 CU 당 하나의 노드를 포함하며, 루트 노드는 트리블록에 대응한다. CU 가 4 개의 서브-CU들로 스플릿팅되는 경우, 그 CU 에 대응하는 노드는 각각이 서브-CU들 중 하나에 대응하는 4 개의 리프 노드들을 포함한다.

쿼드트리 데이터 구조의 각각의 노드는 대응하는 CU 에 대한 신택스 데이터를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 쿼드트리 내의 노드는, 그 노드에 대응하는 CU 가 서브-CU들로 스플릿팅되는지 여부를 나타내는 스플릿 플래그 (split flag) 를 포함할 수도 있다. CU 에 대한 신택스 엘리먼트들은 재귀적으로 정의될 수도 있고, CU 가 서브-CU들로 스플릿팅되는지 여부에 의존할 수도 있다. CU 가 추가로 스플릿팅되지 않는다면, 그것은 리프-CU 로 지칭된다. 이 개시물에서, 리프-CU 의 4 개의 서브-CU들은 또한, 원래의 리프-CU 의 명시적 스플릿팅이 존재하지 않는 경우라도 리프-CU들로 지칭될 것이다. 예를 들어, 16x16 사이즈의 CU 가 추가 스플릿팅되지 않는다면, 4 개의 8x8 서브-CU들은 또한, 16x16 CU 가 절대 스플릿팅되지 않았지만 리프-CU들로 지칭될 것이다.

CU 는, CU 가 사이즈 구분 (size distinction) 을 갖지 않는다는 점을 제외하고는, H.264 표준의 매크로블록과 유사한 목적을 갖는다. 예를 들어, 트리블록은 4 개의 자식 노드들 (서브-CU들로도 지칭됨) 로 스플릿팅될 수도 있고, 각각의 자식 노드는 다시 부모 노드일 수도 있고 다른 4 개의 자식 노드들로 스플릿팅될 수도 있다. 쿼드트리의 리프 노드로 지칭되는, 최종의, 스플릿팅되지 않은 자식 노드는 리프-CU 로도 지칭되는 코딩 노드를 포함한다. 코딩된 비트스트림과 연관된 신택스 데이터는 최대 CU 심도 (depth) 로 지칭되는, 트리블록이 스플릿팅될 수도 있는 최대 횟수를 정의할 수도 있으며, 또한 코딩 노드들의 최소 사이즈를 정의할 수도 있다. 따라서, 비트스트림은 또한 최소 코딩 유닛 (smallest coding unit; SCU) 을 정의할 수도 있다. 이 개시물은 HEVC 의 맥락에서, CU, PU, 또는 TU 중 임의의 것, 또는 다른 표준들의 맥락에서, 유사한 데이터 구조들 (예를 들어, H.264/AVC 에서 매크로블록들 및 그들의 서브-블록들) 을 지칭하기 위해 용어 "블록" 을 사용한다.

CU 는 코딩 노드 및 그 코딩 유닛과 연관된 예측 유닛 (PU) 들 및 변환 유닛 (TU) 들을 포함한다. CU 의 사이즈는 코딩 노드의 사이즈에 대응하며 형상이 정방형 (square) 이어야 한다. CU 의 사이즈는 8x8 픽셀들에서부터 최대 64x64 픽셀들 이상인 트리블록의 사이즈까지의 범위에 이를 수도 있다. 각각의 CU 는 하나 이상의 PU들 및 하나 이상의 TU들을 포함할 수도 있다. CU 와 연관된 신택스 데이터는, 예를 들어 CU 의 하나 이상의 PU들로의 파티셔닝 (partitioning) 을 기술할 수도 있다. 파티셔닝 모드들은 CU 가 스킵 (skip) 또는 직접 모드 인코딩되는지, 인트라-예측 모드 인코딩되는지, 또는 인터-예측 모드 인코딩되는지 여부 간에 상이할 수도 있다. PU들은 형상이 비정방형인 것으로 파티셔닝될 수도 있다. CU 와 연관된 신택스 데이터는 또한, 예를 들어 쿼드트리에 따라 CU 의 하나 이상의 TU들로의 파티셔닝을 기술할 수도 있다. TU 는 형상이 정방형 또는 비정방형 (non-square) (예를 들어, 장방형 (rectangular)) 일 수 있다.

HEVC 표준은 상이한 CU들에 대해 상이할 수도 있는 TU들에 따른 변환들을 허용한다. TU들은 통상 파티셔닝된 LCU 에 대해 정의된 주어진 CU 내의 PU들의 사이즈에 기초하여 사이징되지만, 이것이 항상 그런 것은 아닐 수도 있다. TU들은 통상 PU들과 동일한 사이즈이거나 PU들보다 더 작다. 일부 예들에서, CU 에 대응하는 잔차 샘플들은 "잔차 쿼드트리 (residual quad tree)" (RQT) 로 알려진 쿼드트리 구조를 이용하여 더 작은 유닛들로 서브분할될 수도 있다. RQT 의 리프 노드들은 변환 유닛 (TU) 들로 지칭될 수도 있다. TU들과 연관된 픽셀 차이 값들은 변환 계수들을 생성하기 위해 변환될 수도 있으며, 이는 양자화될 수도 있다.

리프-CU 는 하나 이상의 예측 유닛 (PU) 들을 포함할 수도 있다. 일반적으로, PU 는 대응하는 CU 의 전부 또는 부분에 대응하는 공간 영역을 나타내며, PU 에 대한 참조 샘플을 취출하기 위한 데이터를 포함할 수도 있다. 더욱이, PU 는 예측에 관련된 데이터를 포함한다. 예를 들어, PU 가 인트라-모드 인코딩되는 경우, PU 에 대한 데이터는 잔차 쿼드트리 (RQT) 에 포함될 수도 있으며, 이는 PU 에 대응하는 TU 에 대한 인트라-예측 모드를 기술하는 데이터를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, PU 가 인터-모드 인코딩되는 경우, PU 는 PU 에 대한 하나 이상의 모션 벡터들을 정의하는 데이터를 포함할 수도 있다. PU 에 대한 모션 벡터를 정의하는 데이터는, 예를 들어, 모션 벡터의 수평 컴포넌트, 모션 벡터의 수직 컴포넌트, 모션 벡터에 대한 해상도 (예를 들어, 1/4 픽셀 정밀도 또는 1/8 픽셀 정밀도), 모션 벡터가 가리키는 참조 화상, 및/또는 모션 벡터에 대한 참조 화상 리스트 (예를 들어, 리스트 0, 리스트 1, 또는 리스트 C) 를 기술할 수도 있다.

하나 이상의 PU들을 갖는 리프-CU 는 또한 하나 이상의 변환 유닛 (TU) 들을 포함할 수도 있다. 변환 유닛들은 상기 논의한 바와 같이 RQT (TU 쿼드트리 구조로도 지칭됨) 를 이용하여 특정될 수도 있다. 예를 들어, 스플릿 플래그는 리프-CU 가 4 개의 변환 유닛들로 스플릿팅되는지 여부를 나타낼 수도 있다. 그 다음, 각각의 변환 유닛은 추가의 서브-TU들로 추가로 스플릿팅될 수도 있다. TU 가 추가로 스플릿팅되지 않는 경우, 그것은 리프-TU 로 지칭될 수도 있다. 일반적으로, 인트라 코딩의 경우, 리프-CU 에 속하는 모든 리프-TU들은 동일한 인트라 예측 모드를 공유한다. 즉, 동일한 인트라-예측 모드가 일반적으로 리프-CU 의 모든 TU들에 대한 예측된 값들을 계산하기 위해 적용된다. 인트라 코딩의 경우, 비디오 인코더는 TU 에 대응하는 CU 의 부분과 원래의 블록 간의 차이로서, 인트라 예측 모드를 이용하여 각각의 리프-TU 에 대한 잔차 값을 계산할 수도 있다. TU 는 반드시 PU 의 사이즈에 제한되는 것은 아니다. 따라서, TU들은 PU 보다 더 크거나 더 작을 수도 있다. 인트라 코딩의 경우, PU 는 동일한 CU 에 대한 대응하는 리프-TU 와 병치 (collocate) 될 수도 있다. 일부 예들에서, 최대 사이즈의 리프-TU 는 대응하는 리프-CU 의 사이즈에 대응할 수도 있다.

더욱이, 리프-CU들의 TU들은 또한, 잔차 쿼드트리 (RQT) 들로 지칭되는 각각의 쿼드트리 데이터 구조들과 연관될 수도 있다. 즉, 리프-CU 는 리프-CU 가 어떻게 TU들로 파티셔닝되는 지를 나타내는 쿼드트리를 포함할 수도 있다. TU 쿼드트리의 루트 노드는 일반적으로 리프-CU 에 대응하는 한편, CU 쿼드트리의 루트 노드는 일반적으로 트리블록 (또는 LCU) 에 대응한다. 스플릿팅되지 않은 RQT 의 TU들은 리프-TU들로 지칭된다. 일반적으로, 이 개시물은 다르게 언급하지 않는다면 리프-CU 및 리프-TU 를 각각 지칭하기 위해 용어 CU 및 용어 TU 를 사용한다.

비디오 시퀀스는 통상 일련의 비디오 프레임들 또는 화상들을 포함한다. 화상들의 그룹 (GOP) 은 일련의 하나 이상의 비디오 화상들을 포함한다. GOP 는 GOP 의 헤더, 하나 이상의 화상들의 헤더, 또는 다른 곳에, GOP 에 포함된 다수의 화상들을 기술하는 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 화상의 각각의 슬라이스는 각각의 슬라이스에 대한 인코딩 모드를 기술하는 슬라이스 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 통상 비디오 데이터를 인코딩하기 위하여 개개의 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들에 대해 동작한다. 비디오 블록은 CU 내의 코딩 노드에 대응할 수도 있다. 비디오 블록들은 고정되거나 가변하는 사이즈들을 가질 수도 있고, 특정된 코딩 표준에 따라 사이즈가 상이할 수도 있다.

일 예로서, HM 은 다양한 PU 사이즈들에서의 예측을 지원한다. 특정 CU 의 사이즈가 2Nx2N 이라고 가정하면, HM 은 2Nx2N 또는 NxN 의 PU 사이즈들에서의 인트라-예측, 및 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, 또는 NxN 의 대칭적인 PU 사이즈들에서의 인터-예측을 지원한다. HM 은 또한 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, 및 nRx2N 의 PU 사이즈들에서의 인터-예측을 위해 비대칭적인 파티셔닝을 지원한다. 비대칭적인 파티셔닝에서, CU 의 하나의 방향은 파티셔닝되지 않지만, 다른 방향은 25% 및 75% 로 파티셔닝된다. 25% 파티션에 대응하는 CU 의 부분은 "n" 다음에 "상 (Up)", "하 (Down)", "좌 (Left)", 또는 "우 (Right)" 의 표시가 오는 것에 의해 나타내어진다. 따라서, 예를 들어, "2NxnU" 는 상부가 2Nx0.5N PU 이고 하부가 2Nx1.5N PU 인 수평으로 파티셔닝되는 2Nx2N CU 를 지칭한다.

이 개시물에서, "NxN" 및 "N 바이 N" 은 수직 및 수평 치수들의 관점에서 비디오 블록의 픽셀 치수들 (pixel dimensions), 예를 들어, 16x16 픽셀들 또는 16 바이 16 픽셀들을 지칭하기 위해 상호교환가능하게 사용될 수도 있다. 일반적으로, 16x16 블록은 수직 방향으로 16 개의 픽셀들 (y = 16) 을 갖고 수평 방향으로 16 개의 픽셀들 (x = 16) 을 가질 것이다. 마찬가지로, NxN 블록은 일반적으로 수직 방향으로 N 개의 픽셀들 및 수평 방향으로 N 개의 픽셀들을 가지며, 여기서 N 은 비음의 정수값을 나타낸다. 블록 내의 픽셀들은 로우 (row) 들 및 컬럼 (column) 들로 배열될 수도 있다. 더욱이, 블록들은 반드시 수평 방향에서, 수직 방향에서와 동일한 수의 픽셀들을 가질 필요는 없다. 예를 들어, 블록들은 NxM 픽셀들을 포함할 수도 있으며, 여기서 M 은 N 과 반드시 동일할 필요는 없다.

CU 의 PU들을 이용한 인트라-예측 또는 인터-예측 코딩에 이어, 비디오 인코더 (20) 는 CU 의 TU들에 대한 잔차 데이터를 계산할 수도 있다. PU들은 공간 도메인 (픽셀 도메인으로도 지칭됨) 에서 예측 픽셀 데이터를 생성하는 방법 또는 모드를 기술하는 신택스 데이터를 포함할 수도 있고, TU들은 잔차 비디오 데이터에 대한 변환, 예를 들어, 이산 사인 변환 (DST), 이산 코사인 변환 (DCT), 정수 변환, 웨이브릿 변환, 또는 개념상 유사한 변환의 적용에 뒤따르는 변환 도메인에서의 계수들을 포함할 수도 있다. 잔차 데이터는 미인코딩된 화상의 픽셀들과 PU들에 대응하는 예측 값들 간의 픽셀 차이들에 대응할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 CU 에 대한 잔차 데이터를 포함하는 TU들을 형성하고, 그 다음, CU 에 대한 변환 계수들을 생성하기 위해 그 TU들을 변환할 수도 있다.

변환 계수들을 생성하기 위한 임의의 변환들에 이어, 비디오 인코더 (20) 는 변환 계수들의 양자화를 수행할 수도 있다. 양자화는 그것의 가장 넓은 통상적인 의미를 가지도록 의도된 넓은 용어이다. 하나의 실시형태에서, 양자화는, 변환 계수들이 계수들을 나타내는데 이용되는 데이터의 양을 가능하면 감소시키기 위해 양자화되어, 추가 압축을 제공하는 프로세스를 지칭한다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부와 연관된 비트 심도 (bit depth) 를 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, n-비트 값은 양자화 동안 m-비트 값으로 내림 (round down) 될 수도 있으며, 여기서 n 은 m 보다 더 크다.

양자화에 이어, 비디오 인코더는 변환 계수들을 스캔하여 양자화된 변환 계수들을 포함하는 2 차원 매트릭스로부터 일차원 벡터를 생성할 수도 있다. 스캔은 그 어레이의 앞 부분에 더 높은 에너지 (및 그에 따른 더 낮은 주파수) 계수들을 배치하고 그 어레이의 뒤에 더 낮은 에너지 (및 그에 따른 더 높은 주파수) 계수들을 배치하도록 설계될 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 미리 정의된 스캔 순서를 활용하여 양자화된 변환 계수들을 스캔하여, 엔트로피 인코딩될 수 있는 직렬화된 벡터를 생성할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 적응적 스캔을 수행할 수도 있다. 일차원 벡터를 형성하기 위해 양자화된 변환 계수들을 스캔한 후에, 비디오 인코더 (20) 는 예를 들어 콘텍스트 적응적 가변 길이 코딩 (CAVLC), 콘텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (CABAC), 신택스 기반 콘텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (SBAC), PIPE (Probability Interval Partitioning Entropy) 코딩 또는 다른 엔트로피 인코딩 방법론에 따라 일차원 벡터를 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 또한, 비디오 데이터의 디코딩 시에 비디오 디코더 (30) 에 의한 이용을 위해 인코딩된 비디오 데이터와 연관된 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다.

CABAC 를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 콘텍스트 모델 내의 콘텍스트를 송신될 심볼에 할당할 수도 있다. 콘텍스트는 예를 들어, 심볼의 이웃하는 값들이 비-제로인지 아닌지 여부에 관련이 있을 수도 있다. CAVLC 를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 송신될 심볼에 대한 가변 길이 코드를 선택할 수도 있다. VLC 에서의 코드워드들은 비교적 더 짧은 코드들이 더 가능성있는 심볼들에 대응하는 한편, 더 긴 코드들이 덜 가능성있는 심볼들에 대응하도록 구성될 수도 있다. 이렇게 하여, VLC 의 이용은 예를 들어, 송신될 각각의 심볼에 대해 동일한 길이의 코드워드들을 이용하는 것에 비해, 비트 절약을 달성할 수도 있다. 그 가능성 결정은 심볼에 할당된 콘텍스트 (context) 에 기초할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 는 예를 들어, 프레임 헤더, 블록 헤더, 슬라이스 헤더, 또는 GOP 헤더에서, 신택스 데이터, 이를 테면 블록 기반 신택스 데이터, 프레임 기반 신택스 데이터, 및 GOP 기반 신택스 데이터를 비디오 디코더 (30) 로 추가 전송할 수도 있다. GOP 신택스 데이터는 각각의 GOP 에서의 다수의 프레임들을 기술할 수도 있고, 프레임 신택스 데이터는 대응하는 프레임을 인코딩하는데 이용되는 인코딩/예측 모드를 나타낼 수도 있다.

비디오 인코더

도 2 는 이 개시물에서 기술된 양태들에 따른 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 인코더의 일 예를 예시하는 블록도이다. 비디오 인코더 (20) 는, 도 4 및 도 5 와 관련하여 이하 더 자세히 설명되는, 인터-레이어 신택스 예측을 제어하고 모션 예측을 제어하는 방법들을 비제한적으로 포함하는, 이 개시물의 기법들 중 임의의 기법들 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다. 하나의 예로서, 모드 선택 유닛 (40) 또는 (제공되는 경우) 인터-레이어 예측 유닛 (66) 은 이 개시물에서 기술된 기법들 중 임의의 기법 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 인터-레이어 예측은 모드 선택 유닛 (40) 에 의해 수행될 수 있고, 이 경우에, 인터-레이어 예측 유닛 (66) 은 생략될 수도 있다. 그러나, 이 개시물의 양태들은 그렇제 제한되지는 않는다. 일부 예들에서, 이 개시물에서 기술된 기법들은 비디오 인코더 (20) 의 다양한 컴포넌트들 간에 공유될 수도 있다. 일부 예들에서는, 그에 더하여 또는 그 대신에, 프로세서 (미도시) 가 이 개시물에서 기술된 기법들 중 임의의 기법 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 는 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들의 인트라-, 인터-, 및 인터-레이어 예측 (때로는 인트라-, 인터- 또는 인터-레이어 코딩으로 지칭됨) 을 수행할 수도 있다. 인트라-코딩은 주어진 비디오 프레임 또는 화상 내의 비디오에서의 공간 리던던시를 감소 또는 제거하기 위해 공간 예측에 의존한다. 인터-코딩은 비디오 시퀀스의 인접한 프레임들 또는 화상들 내의 비디오에서의 시간 리던던시를 감소 또는 제거하기 위해 시간 예측에 의존한다. 인터-레이어 코딩은 동일한 비디오 코딩 시퀀스 내의 상이한 레이어(들) 내의 비디오에 기초한 예측에 의존한다. 인트라-모드 (I 모드) 는 여러 공간 기반 코딩 모드들 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다. 인터-모드들, 이를 테면 단방향 예측 (P 모드) 또는 양방향 예측 (B 모드) 은 여러 시간 기반 코딩 모드들 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더 (20) 는 인코딩될 비디오 프레임 내의 현재의 비디오 블록을 수신한다. 도 2 의 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 모드 선택 유닛 (40), 참조 프레임 메모리 (64), 합산기 (50), 변환 프로세싱 유닛 (52), 양자화 유닛 (54), 및 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 을 포함한다. 모드 선택 유닛 (40) 은 다시, 모션 보상 유닛 (44), 모션 추정 유닛 (42), 인트라-예측 유닛 (46), 인터-레이어 예측 유닛 (66), 및 파티션 유닛 (48) 을 포함한다.

비디오 블록 복원 (reconstruction) 을 위해, 비디오 인코더 (20) 는 또한, 역 양자화 유닛 (58), 역 변환 유닛 (60), 및 합산기 (62) 를 포함한다. 디블록킹 (deblocking) 필터 (도 2 에는 미도시) 가 또한 블록 경계들을 필터링하여 복원된 비디오로부터 블록키니스 아티팩트들 (blockiness artifacts) 을 제거하기 위해 포함될 수도 있다. 원한다면, 디블록킹 필터는 통상 합산기 (62) 의 출력을 필터링할 것이다. 추가적인 필터들 (인 루프 또는 포스트 루프) 이 또한 디블록킹 필터에 더하여 이용될 수도 있다. 이러한 필터들은 간략화를 위해 도시되지 않지만, 원한다면, (인 루프 필터처럼) 합산기 (50) 의 출력을 필터링할 수도 있다.

인코딩 프로세스 동안, 비디오 인코더 (20) 는 코딩될 비디오 프레임 또는 슬라이스를 수신한다. 프레임 또는 슬라이스는 다수의 비디오 블록들로 분할될 수도 있다. 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 시간 예측을 제공하기 위해 하나 이상의 참조 프레임들에서의 하나 이상의 블록들에 대하여 수신된 비디오 블록의 인터-예측 코딩을 수행한다. 인트라-예측 유닛 (46) 은 대안으로 공간 예측을 제공하기 위해 코딩될 블록과 동일한 프레임 또는 슬라이스에서의 하나 이상의 이웃하는 블록들에 대하여 수신된 비디오 블록의 인트라-예측 코딩을 수행할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 예를 들어, 비디오 데이터의 각각의 블록에 대한 적절한 코딩 모드를 선택하기 위해 다수의 코딩 패스들 (passes) 을 수행할 수도 있다.

더욱이, 파티션 유닛 (48) 은 이전의 코딩 패스들에서의 이전의 파티셔닝 스킴들 (partitioning schemes) 의 평가에 기초하여, 비디오 데이터의 블록들을 서브-블록들 (sub-blocks) 로 파티셔닝할 수도 있다. 예를 들어, 파티션 유닛 (48) 은 처음에 프레임 또는 슬라이스를 LCU들로 파티셔닝하고, LCU들의 각각을 레이트-왜곡 분석 (예를 들어, 레이트-왜곡 최적화 등) 에 기초하여 서브-CU들로 파티셔닝할 수도 있다. 모드 선택 유닛 (40) 은 또한, LCU 의 서브-CU들로의 파티셔닝을 나타내는 쿼드트리 데이터 구조를 생성할 수도 있다. 쿼드트리의 리프-노드 CU들은 하나 이상의 PU들 및 하나 이상의 TU들을 포함할 수도 있다.

모드 선택 유닛 (40) 은 예를 들어, 에러 결과들에 기초하여 코딩 모드들 중 하나, 즉 인트라, 인터 또는 인터-레이어 예측 모드를 선택할 수도 있고, 결과의 인트라-, 인터, 또는 인터-레이어 코딩된 블록을, 잔차 블록 데이터를 생성하기 위해 합산기 (50) 에 제공하고 참조 프레임으로서 이용하기 위한 인코딩된 블록을 복원하기 위해 합산기 (62) 에 제공한다. 모드 선택 유닛 (40) 은 또한, 신택스 엘리먼트들, 이를 테면 모션 벡터들, 인트라-모드 표시자들, 파티션 정보, 및 다른 이러한 신택스 정보를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 제공한다.

모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 고도로 통합될 수도 있지만, 개념상 목적들을 위해 별개로 예시된다. 모션 추정 유닛 (42) 에 의해 수행되는 모션 추정은, 비디오 블록들에 대한 모션을 추정하는 모션 벡터들을 생성하는 프로세스이다. 예를 들어, 모션 벡터는 현재의 프레임 (또는 다른 코딩된 유닛) 내에 코딩되는 현재의 블록에 대한 참조 프레임 (또는 다른 코딩된 유닛) 내의 예측 블록에 대한 현재의 비디오 프레임 또는 화상 내의 비디오 블록의 PU 의 변위 (displacement) 를 나타낼 수도 있다. 예측 블록은 픽셀 차이의 관점에서, 코딩될 블록에 밀접하게 매칭하는 것으로 발견되는 블록이며, 이는 SAD (sum of absolute difference), SSD (sum of square difference), 또는 다른 차이 메트릭들에 의해 결정될 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 참조 프레임 메모리 (64) 내에 저장된 참조 화상들의 서브-정수 픽셀 포지션들에 대한 값들을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 참조 화상의 1/4 픽셀 포지션들, 1/8 픽셀 포지션들, 또는 다른 분수 픽셀 포지션들의 값들을 보간 (interpolate) 할 수도 있다. 따라서, 모션 추정 유닛 (42) 은 풀 픽셀 포지션들 및 분수 픽셀 포지션들에 대해 모션 검색을 수행하고 분수 픽셀 정밀도를 가진 모션 벡터를 출력할 수도 있다.

모션 추정 유닛 (42) 은 PU 의 포지션을 참조 화상의 예측 블록의 포지션과 비교함으로써 인터-코딩된 슬라이스에서의 비디오 블록의 PU 에 대한 모션 벡터를 계산한다. 참조 화상은 각각이 참조 프레임 메모리 (64) 내에 저장된 하나 이상의 참조 화상들을 식별하는 제 1 참조 화상 리스트 (리스트 0) 또는 제 2 참조 화상 리스트 (리스트 1) 로부터 선택될 수도 있다. 모션 추정 유닛 (42) 은 계산된 모션 벡터를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 및 모션 보상 유닛 (44) 으로 전송한다.

모션 보상 유닛 (44) 에 의해 수행되는 모션 보상은 모션 추정 유닛 (42) 에 의해 결정된 모션 벡터에 기초하여 예측 블록을 페치 (fetch) 또는 생성하는 것을 수반할 수도 있다. 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 일부 예들에서 기능적으로 통합될 수도 있다. 현재의 비디오 블록의 PU 에 대한 모션 벡터의 수신 시에, 모션 보상 유닛 (44) 은 참조 화상 리스트들 중 하나의 리스트에서 모션 벡터가 가리키는 예측 블록을 로케이팅할 수도 있다. 합산기 (50) 는 이하 논의되는 바와 같이, 코딩되는 현재의 비디오 블록의 픽셀 값들에서 예측 블록의 픽셀 값들을 감산함으로써 잔차 비디오 블록을 형성하여, 픽셀 차이 값들을 형성한다. 일부 실시형태들에서, 모션 추정 유닛 (42) 은 루마 컴포넌트들에 대하여 모션 추정을 수행하고, 모션 보상 유닛 (44) 은 크로마 컴포넌트들과 루마 컴포넌트들 양자에 대해 루마 컴포넌트들에 기초하여 계산된 모션 벡터들을 이용할 수 있다. 모드 선택 유닛 (40) 은 또한, 비디오 슬라이스의 비디오 블록들의 디코딩 시에 비디오 디코더 (30) 에 의해 이용하기 위한 비디오 슬라이스 및 비디오 블록들과 연관된 신택스 엘리먼트들을 생성할 수도 있다.

인트라-예측 유닛 (46) 은 상기 설명한 바와 같이, 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 수행된 인터-예측에 대한 대안으로서 현재의 블록을 인트라-예측 또는 계산할 수도 있다. 특히, 인트라-예측 유닛 (46) 은 현재의 블록을 인코딩하는데 이용할 인트라-예측 모드를 결정할 수도 있다. 일부 예들에서, 인트라-예측 유닛 (46) 은 예를 들어, 개별 인코딩 패스들 동안 다양한 인트라-예측 모드들을 이용하여 현재의 블록을 인코딩할 수도 있고, 인트라-예측 유닛 (46) (또는 일부 예들에서 모드 선택 유닛 (40)) 은 테스트된 모드들로부터 이용할 적절한 인트라-예측 모드를 선택할 수도 있다.

예를 들어, 인트라-예측 유닛 (46) 은 다양한 테스트된 인트라-예측 모드들에 대해 레이트-왜곡 분석을 이용하여 레이트-왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중에서 최선의 레이트-왜곡 특성들을 갖는 인트라-예측 모드를 선택할 수도 있다. 레이트-왜곡 분석은 일반적으로 인코딩된 블록과, 그 인코딩된 블록을 생성하기 위해 인코딩되었던 원래의 미인코딩된 블록 간의 왜곡 (또는 에러) 의 양은 물론, 인코딩된 블록을 생성하는데 이용된 비트레이트 (즉, 비트들의 수) 를 결정한다. 인트라-예측 유닛 (46) 은 어느 인트라-예측 모드가 블록에 대한 최선의 레이트-왜곡 값을 나타내는지를 결정하기 위해 다양한 인코딩된 블록들에 대한 레이트들 및 왜곡들로부터의 비율들을 계산할 수도 있다.

블록에 대한 인트라-예측 모드를 선택한 후에, 인트라-예측 유닛 (46) 은 블록에 대한 선택된 인트라-예측 모드를 나타내는 정보를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 제공할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 선택된 인트라-예측 모드를 나타내는 정보를 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 복수의 인트라-예측 모드 인덱스 테이블들 및 복수의 변형된 인트라-예측 모드 인덱스 테이블들 (코드워드 맵핑 테이블들로도 지칭됨) 을 포함할 수도 있는 송신된 비트스트림 구성 데이터에, 다양한 블록들에 대한 인코딩 콘텍스트들의 정의들, 및 콘텍스트들 각각에 대해 이용할 가장 가능성있는 인트라-예측 모드, 인트라-예측 모드 인덱스 테이블, 및 변형된 인트라-예측 모드 인덱스 테이블의 표시들을 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 는 인터-레이어 예측 유닛 (66) 을 포함할 수도 있다. 인터-레이어 예측 유닛 (66) 은 SVC 에서 이용가능한 하나 이상의 상이한 레이어들 (예컨대, 베이스 또는 참조 레이어) 을 이용하여 현재 블록 (예컨대, EL 에서의 현재 블록) 을 예측하도록 구성된다. 이러한 예측은 인터-레이어 예측으로 지칭될 수도 있다. 인터-레이어 예측 유닛 (66) 은 인터-레이어 리던던시를 감소시키기 위해 예측 방법들을 이용하고, 이에 의해, 코딩 효율을 향상시키고 계산 자원 요건들을 감소시킨다. 인터-레이어 예측의 일부 예들은 인터-레이어 인트라 예측, 인터-레이어 모션 예측, 인터-레이어 잔차 예측을 포함한다. 인터-레이어 인트라 예측은 인핸스먼트 레이어에서의 현재 블록을 예측하기 위해 베이스 레이어에서의 병치된 블록들의 복원을 이용한다. 인터-레이어 모션 예측은 인핸스먼트 레이어에서의 모션을 예측하기 위해 베이스 레이어의 모션 정보를 이용한다. 인터-레이어 잔차 예측은 인핸스먼트 레이어의 잔차를 예측하기 위해 베이스 레이어의 잔차를 이용한다.

비디오 인코더 (20) 는 코딩되는 원래의 비디오 블록에서 모드 선택 유닛 (40) 으로부터의 예측 데이터를 감산함으로써 잔차 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (50) 는 이 감산 연산을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 잔차 블록에 이산 코사인 변환 (DCT) 또는 개념상 유사한 변환과 같은 변환을 적용하여 잔차 변환 계수 값들을 포함하는 비디오 블록을 생성한다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 DCT 와 개념상 유사한 다른 변환들을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 이산 사인 변환들 (DST), 웨이브릿 변환들, 정수 변환들, 서브-대역 변환들 또는 다른 타입들의 변환들이 또한 이용될 수 있다.

변환 프로세싱 유닛 (52) 은 잔차 블록에 변환을 적용하여, 잔차 변환 계수들의 블록을 생성한다. 변환은 잔차 정보를 픽셀 값 도메인으로부터 변환 도메인, 이를 테면 주파수 도메인으로 컨버팅할 수도 있다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 결과의 변환 계수들을 양자화 유닛 (54) 으로 전송할 수도 있다. 양자화 유닛 (54) 은 변환 계수들을 양자화하여 비트 레이트를 추가 감소시킨다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부와 연관된 비트 심도를 감소시킬 수도 있다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터를 조정함으로써 수정될 수도 있다. 일부 예들에서, 양자화 유닛 (54) 은 그 후 양자화된 변환 계수들을 포함하는 매트릭스의 스캔을 수행할 수도 있다. 대안으로, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 이 그 스캔을 수행할 수도 있다.

양자화에 이어, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 인코딩한다. 예를 들어, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 콘텍스트 적응적 가변 길이 코딩 (CAVLC), 콘텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (CABAC), 신택스 기반 콘텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (SBAC), PIPE (probability interval partitioning entropy) 코딩 또는 다른 엔트로피 코딩 기법을 수행할 수도 있다. 콘텍스트 기반 엔트로피 코딩의 경우에, 콘텍스트는 이웃하는 블록들에 기초할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 의한 엔트로피 코딩에 이어, 인코딩된 비트스트림은 다른 디바이스 (예를 들어, 비디오 디코더 (30)) 에 송신되거나 또는 추후의 송신 또는 취출을 위해 아카이브될 수도 있다.

역 양자화 유닛 (58) 및 역 변환 유닛 (60) 은 (예를 들어, 참조 블록으로서의 추후 이용을 위해) 픽셀 도메인에서의 잔차 블록을 복원하기 위해, 역 양자화 및 역 변환을 각각 적용한다. 모션 보상 유닛 (44) 은 잔차 블록을 참조 프레임 메모리 (64) 의 프레임들 중 하나의 프레임의 예측 블록에 가산함으로써 참조 블록을 계산할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (44) 은 또한, 모션 추정 시에 이용하기 위한 서브-정수 픽셀 값들을 계산하기 위해 하나 이상의 보간 필터들을 복원된 잔차 블록에 적용할 수도 있다. 합산기 (62) 는 참조 프레임 메모리 (64) 내에의 저장을 위한 복원된 비디오 블록을 생성하기 위해 복원된 잔차 블록을 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 생성된 모션 보상된 예측 블록에 가산한다. 복원된 비디오 블록은 후속의 비디오 프레임에서의 블록을 인터-코딩하기 위해 참조 블록으로서 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 이용될 수도 있다.

비디오 디코더

도 3 은 이 개시물에서 설명된 양태들에 따른 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 디코더의 일 예를 예시하는 블록도이다. 비디오 디코더 (30) 는, 도 4 및 도 5 와 관련하여 이하 더 자세히 설명되는 인터-레이어 신택스 예측을 제어하고 모션 예측을 제어하는 방법들을 비제한적으로 포함하는, 이 개시물의 기법들 중 임의의 기법 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다. 하나의 예로서, 인터-레이어 예측 유닛 (75) 은 이 개시물에서 설명된 기법들 중 임의의 기법 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다. 그러나, 이 개시물의 양태들은 그렇게 제한되지는 않는다. 일부 예들에서, 이 개시물에서 설명된 기법들은 비디오 디코더 (30) 의 다양한 컴포넌트들 간에 공유될 수도 있다. 일부 예들에서, 그에 더하여 또는 그 대신에, 프로세서 (미도시) 가 이 개시물에서 설명된 기법들 중 임의의 기법 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다.

도 3 의 예에서, 비디오 디코더 (30) 는 엔트로피 디코딩 유닛 (70), 모션 보상 유닛 (72), 인트라 예측 유닛 (74), 인터-레이어 예측 유닛 (75), 역 양자화 유닛 (76), 역 변환 유닛 (78), 참조 프레임 메모리 (82) 및 합산기 (80) 를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 모션 보상 유닛 (72) 및/또는 인트라 예측 유닛 (74) 은 인터-레이어 예측을 수행하도록 구성될 수도 있고, 이 경우에, 인터-레이어 예측 유닛 (75) 은 생략될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) (도 2) 에 대하여 설명된 인코딩 패스에 대해 일반적으로 상호 역의 관계에 있는 디코딩 패스를 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 으로부터 수신된 모션 벡터들에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수도 있는 한편, 인트라-예측 유닛 (74) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 으로부터 수신된 인트라-예측 모드 표시자들에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수도 있다.

디코딩 프로세스 동안, 비디오 디코더 (30) 는 비디오 인코더 (20) 로부터 인코딩된 비디오 슬라이스의 비디오 블록들 및 연관된 신택스 엘리먼트들을 나타내는 인코딩된 비디오 비트스트림을 수신한다. 비디오 디코더 (30) 의 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 양자화된 계수들, 모션 벡터들 또는 인트라-예측 모드 표시자들, 및 다른 신택스 엘리먼트들을 생성하기 위해 비트스트림을 엔트로피 디코딩한다. 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 모션 보상 유닛 (72) 으로 포워딩한다. 비디오 디코더 (30) 는 비디오 슬라이스 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨에서 신택스 엘리먼트들을 수신할 수도 있다.

비디오 슬라이스가 인트라-코딩된 (I) 슬라이스로서 코딩되는 경우, 인트라 예측 유닛 (74) 은 현재의 프레임 또는 화상의 이전에 디코딩된 블록들로부터의 시그널링된 인트라 예측 모드 및 데이터에 기초하여 현재의 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 데이터를 생성할 수도 있다. 비디오 프레임이 인터-코딩된 (예를 들어 B, P 또는 GPB) 슬라이스로서 코딩되는 경우, 모션 보상 유닛 (72) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 으로부터 수신된 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재의 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예측 블록들은 참조 화상 리스트들 중 하나의 리스트 내의 참조 화상들 중 하나로부터 생성될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 참조 프레임 메모리 (92) 내에 저장된 참조 화상들에 기초하여 디폴트 구성 기법들을 이용하여 참조 프레임 리스트들, 리스트 0 및 리스트 1 을 구성할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 파싱 (parsing) 함으로써 현재의 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 그 예측 정보를 이용하여 디코딩되는 현재의 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예를 들어, 모션 보상 유닛 (72) 은 수신된 신택스 엘리먼트들 중 일부를 이용하여, 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 코딩하는데 이용된 예측 모드 (예를 들어, 인트라- 또는 인터-예측), 인터-예측 슬라이스 타입 (예를 들어, B 슬라이스, P 슬라이스, 또는 GPB 슬라이스), 슬라이스에 대한 하나 이상의 참조 화상 리스트들에 대한 구성 정보 (construction information), 슬라이스의 각각의 인터-인코딩된 비디오 블록에 대한 모션 벡터들, 슬라이스의 각각의 인터-코딩된 비디오 블록에 대한 인터-예측 상태, 및 현재의 비디오 슬라이스 내의 비디오 블록들을 디코딩하기 위한 다른 정보를 결정한다.

모션 보상 유닛 (72) 은 또한 보간 필터들에 기초하여 보간을 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 참조 블록들의 서브-정수 픽셀들에 대한 보간된 값들을 계산하기 위해 비디오 블록들의 인코딩 동안 비디오 인코더 (20) 에 의해 이용된 바와 같은 보간 필터들을 이용할 수도 있다. 이 경우에, 모션 보상 유닛 (72) 은 수신된 신택스 엘리먼트들로부터 비디오 인코더 (20) 에 의해 이용된 보간 필터들을 결정하고 그 보간 필터들을 이용하여 예측 블록들을 생성할 수도 있다.

비디오 디코더 (30) 는 인터-레이어 예측 유닛 (75) 을 또한 포함할 수도 있다. 인터-레이어 예측 유닛 (75) 은 SVC 에서 이용가능한 하나 이상의 상이한 레이어들 (예컨대, 베이스 또는 참조 레이어) 을 이용하여 현재 블록 (예컨대, EL 에서의 현재 블록) 을 예측하도록 구성된다. 이러한 예측은 인터-레이어 예측으로서 지칭될 수도 있다. 인터-레이어 예측 유닛 (75) 은 인터-레이어 리던던시를 감소시키기 위해 예측 방법들을 이용하고, 이에 의해, 코딩 효율을 향상시키고 계산 자원 요건들을 감소시킨다. 인터-레이어 예측의 일부 예들은 인터-레이어 인트라 예측, 인터-레이어 모션 예측, 및 인터-레이어 잔차 예측을 포함한다. 인터-레이어 인트라 예측은 인핸스먼트 레이어에서의 현재 블록을 예측하기 위해 베이스 레이어에서의 병치된 블록들의 복원을 이용한다. 인터-레이어 모션 예측은 인핸스먼트 레이어에서의 모션을 예측하기 위해 베이스 레이어의 모션 정보를 이용한다. 인터-레이어 잔차 예측은 인핸스먼트 레이어의 잔차를 예측하기 위해 베이스 레이어의 잔차를 이용한다. 역 양자화 유닛 (76) 은 비트스트림에서 제공되고 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 에 의해 디코딩되는 양자화된 변환 계수들을 역 양자화, 예를 들어, 양자화해제 (de-quantize) 한다. 역 양자화 프로세스는 적용되어야 하는 양자화의 정도, 및 마찬가지로, 역 양자화의 정도를 결정하기 위해 비디오 슬라이스 내의 각각의 비디오 블록에 대해 비디오 디코더 (30) 에 의해 계산된 양자화 파라미터 (QPY) 의 이용을 포함할 수도 있다.

역 변환 유닛 (78) 은 픽셀 도메인에서의 잔차 블록들을 생성하기 위하여 변환 계수들에, 역 변환, 예를 들어, 역 DCT, 역 DST 변환, 역 정수 변환, 또는 개념상 유사한 역 변환 프로세스를 적용한다.

모션 보상 유닛 (72) 이 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재의 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후에, 비디오 디코더 (30) 는 역 변환 유닛 (78) 으로부터의 잔차 블록들을 모션 보상 유닛 (72) 에 의해 생성된 대응하는 예측 블록들과 합산함으로써 디코딩된 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (90) 는 이 합산 연산을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 원한다면, 디블록킹 필터는 또한 블록키니스 아티팩트들을 제거하기 위하여 디코딩된 블록들을 필터링하기 위해 적용될 수도 있다. (코딩 루프 내의 또는 코딩 루프 후의 중 어느 일방에서의) 다른 루프 필터들이 또한 픽셀 트랜지션들을 평활화하거나, 또는 다르게는 비디오 품질을 개선하는데 이용될 수도 있다. 주어진 프레임 또는 화상 내의 디코딩된 비디오 블록들은 그 후 후속의 모션 보상을 위해 이용되는 참조 화상들을 저장하는 참조 화상 메모리 (92) 내에 저장된다. 참조 프레임 메모리 (82) 는 또한 도 1 의 디스플레이 디바이스 (32) 와 같은 디스플레이 디바이스 상의 추후 프리젠테이션을 위해 디코딩된 비디오를 저장한다.

인터 - 레이어 신택스 예측

현재 SHVC 테스트 모델에서, 베이스 레이어로부터의 모션 필드 (예컨대, 모션 벡터 및 참조 인덱스) 및 예측 모드는 인핸스먼트 레이어 코딩을 위해 이용될 수 있다. 하지만, 현재 인터-레이어 신택스 예측과 함께 이용될 수 있는 베이스 레이어 코덱은 특정되지 않는다.

베이스 레이어 코덱

현재의 SHVC 테스트 모델에서, 베이스 레이어 코덱은 HEVC 또는 H.264/AVC 일 수 있다. 또한, HEVC 또는 AVC 가 적용되는지 여부를 나타내는 비디오 파라미터 셋트 (video parameter set; VPS) 에서의 플래그가 존재한다. 1 과 동일한 avc_base_layer_flag 는 베이스 레이어가 Rec. ITU-T H.264 | ISO/IEC 14496-10 에 따른다는 것을 명시하고, 0 과 동일한 플래그는 그것이 HEVC 사양에 따르는 것을 명시한다. 따라서, 인핸스먼트 레이어를 인코딩 또는 디코딩하기 위해 이용되는 디바이스는 AVC 또는 HEVC 가 베이스 레이어에 대해 이용되는지 여부를 알 수 있다.

인터 -뷰 모션 예측 시그널링

일부 기법들에서, 플래그 inter_view_texture_flag 가 각각의 종속적인 뷰에 대해 시그널링된다. 플래그는, 복원된 픽셀들에 기초한 인터-뷰 예측 (예컨대, 인터-뷰 텍스처 예측) 이 이용되지 않도록 종속적인 뷰에 대해 오직 인터-뷰 모션 예측만이 이용되는지 여부를 나타낸다. 또한, 인터-뷰 텍스처 예측이 인에이블되는지 여부 및 인터-뷰 모션 예측이 인에이블되는지 여부를 나타내기 위한 표시 (indication) (예컨대, 2 개의 플래그들) 가 이용될 수도 있다.

이러한 시그널링 (signaling) 은 예를 들어 시퀀스 파라미터 셋트 (sequence parameter set; SPS) 에서 제공될 수 있다. 하지만, 시퀀스 파라미터 셋트들에서 놓인 신택스 엘리먼트들은 또한 (또는 대안적으로) 유사한 기능성을 달성하기 위해 비디오 파라미터 셋트들 (VPS) 에서 제공될 수도 있다. 또한, 동일한 개념이 스케일러블 코덱들에 대해 명백하게 이용될 수 있다.

상기 언급된 바와 같이, 예를 들어, 특정 베이스 레이어 코덱, 예컨대 HEVC 등에 대해 (모션 정보를 포함하는) 인터-레이어 신택스 예측을 가능하게 하는 것이 바람직할 수 있다. 하지만, 현재의 SHVC (HEVC 의 스케일러블 확장) 설계는 이러한 베이스 레이어로부터의 예측이 허용되는지 또는 아닌지 여부를 나타내기 위한 방법을 가지지 않는다.

인터 - 레이어 신택스 예측 제어

하나의 실시형태에서, 인코더 또는 디코더에는, 비디오 블록을 인코딩 또는 디코딩하기 위해 다중-표준 코덱이 이용되는지 여부를 결정하는 프로세서가 제공된다. 예를 들어, 다중-표준 코덱을 이용한다는 것은, 예를 들어, HEVC 에 따라 인핸스먼트 레이어를 코딩하고 AVC 와 같은 비(non)-HEVC 코덱에 따라 베이스 레이어를 코딩하는 것과 같이 상이한 코덱으로 인핸스먼트 및 베이스 레이어들을 코딩하는 것을 지칭할 수 있다. 하나의 예로서, 베이스 레이어가 AVC 에 따라 코딩되었는지 여부를 결정하기 위해, 프로세서는, 플래그, 예컨대 avc_base_layer_flag 가 비디오 파라미터 셋트 내에서 셋팅되는지 또는 아닌지 (예를 들어, 1 과 동일 또는 0 과 동일) 여부를 결정할 수 있다. 비-HEVC 코덱 (예컨대, AVC 또는 다른 비-HEVC 코덱) 이 사용되는 경우에, 인터-레이어 신택스 예측은 프로세서에 의해 디스에이블된다. 하지만, 비-HEVC 코덱 코딩된 레이어의 모션 정보가 베이스 레이어에 대해 이용가능한 경우에는, 인터-레이어 신택스 예측이 사용될 수 있다.

대안적으로, 인터-레이어 신택스 예측의 사용을 명시적으로 시그널링하기 위해 플래그가 제공될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 신택스 예측은 인핸스먼트 레이어 신택스 엘리먼트들을 예측하기 위해 베이스 레이어 신택스 엘리먼트들 (예를 들어, 모션 벡터, 참조 인덱스들, 예측 모드 등) 을 이용하는 프로세스를 지칭한다. 일반적으로, 하나의 실시형태에서, 신택스 정보는 비-텍스처 또는 비-픽셀 정보를 지칭할 수도 있다. 또한, (0 또는 1 과 같이 단지 2 개의 값들 이외의 값을 가질 수 있도록) 이진 상태보다 더 많은 것을 갖는 신택스 엘리먼트가 플래그 대신에 표시를 위해 사용될 수 있다. "표시자 (indicator)" 및 "플래그 (flag)" 라는 용어들은 일반적으로 플래그들 및 이러한 신택스 엘리먼트들을 지칭한다. 이 표시자 (또는 플래그) 가 0 인 경우에, 인터-레이어 신택스 예측 툴들 (tools) 은 코딩된 비디오 시퀀스의 어떤 비디오 코딩 레이어 (VCL) 네트워크 추상 계층 (NAL) 에 대해서도 인에이블되지 않는다. 이 경우에, 인터-레이어 신택스 예측 플래그는, 시퀀스 파라미터 셋트의 비디오 파라미터에서, avc_base_layer_flag 가 오직 특정 베이스 레이어 코덱 (예를 들어 HEVC) 만을 명시하는 경우에 디스에이블되는 것으로 항상 시그널링될 수 있다.

상기 기법들에 대해 대안적으로 또는 추가적으로, 인터-레이어 텍스처 예측이 코딩된 비디오 시퀀스의 VCL NAL 유닛에 대해 인에이블되는지 여부를 나타내기 위해 플래그 또는 신택스 엘리먼트가 도입될 수 있다. 다르게 말하면, 하나 이상의 플래그들 또는 신택스 엘리먼트들과 같은 표시자 (때로는 표시로 지칭됨) 가, 적어도 인터-레이어 신택스 예측 및 인터-레이어 텍스처 예측을 포함하는, 상이한 인터-레이어 예측 타입들을 구별하기 위해 제공된다.

상기 기법들에 대해 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 언급된 플래그들은 랜덤 액세스 화상들에 속하거나 속하지 않는 VCL NAL 유닛들에 대해 별개로 시그널링될 수 있다. 이렇게, 비디오 파라미터 셋트 또는 시퀀스 파라미터 셋트에서 시그널링된 플래그들의 2 개의 셋트들이 존재할 수 있다; 하나는 랜덤 액세스 화상들에 속하지 않는 NAL 유닛들에 대한 것이고, 또 하나는 랜덤 액세스 화상들에 속하는 NAL 유닛들에 대한 것이다.

또 다른 실시형태에서, 특정 avc_base_layer_flag 에 대해, 인핸스먼트 레이어에서 인터-레이어 신택스 예측 플래그 시그널링이 스킵될 수 있다. 이러한 경우들에서, 인터-레이어 신택스 예측 플래그는 디스에이블될 것으로 (예컨대, 0 과 동일) 추론될 수 있다.

또 다른 실시형태에서, 인터-레이어 신택스 예측을 제어하는 하이 레벨 신택스 플래그 또는 신택스 엘리먼트가 적어도 비디오 파라미터 셋트 (VPS), 시퀀스 파라미터 셋트 (SPS), 또는 화상 파라미터 셋트 (PPS) 에서 시그널링될 수 있다.

플래그는 또한, 현재의 슬라이스가 인터-레이어 텍스처 예측을 위해 사용될지 아닐지 여부를 나타내기 위해 슬라이스 헤더에서 시그널링될 수도 있다. 또한, 플래그는 현재의 슬라이스가 인터-레이어 신택스 예측을 위해 사용될지 아닐지 여부를 나타내기 위해 슬라이스 헤더에서 시그널링될 수도 있다.

플래그는 또한, 현재의 슬라이스가 그것의 종속적인 레이어들 중 임의의 것과 함께 인터-레이어 텍스처 예측을 이용할지 (인터-레이어 텍스처 예측으로부터 예측될지) 여부를 나타내기 위해 슬라이스 헤더에서 시그널링될 수도 있다. 또한, 플래그는, 현재의 슬라이스가 그것의 종속적인 레이어들 중 임의의 것과 함께 인터-레이어 신택스 예측을 이용할지 여부를 나타내기 위해 슬라이스 헤더에서 시그널링될 수도 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 플래그는, 현재의 슬라이스가 임의의 종속적인 레이어들로부터 인터-레이어 예측의 임의의 종류를 이용할지 여부를 나타내기 위해 슬라이스 헤더에서 시그널링될 수도 있다.

또한, 상기 언급된 플래그들은 slice_reserved_flag[i] 에 의해 표시되는 바와 같이, 엑스트라 (extra) 슬라이스 헤더 비트들의 일부로서 존재할 수 있다.

예를 들어, 현재의 SHVC 테스트 모델에서, 베이스 레이어로부터의 모션 필드 및 예측 모드가 인터-레이어 참조 화상에 맵핑될 때 모션 맵핑 툴이 존재한다. 이 툴은 오직 HEVC 베이스 레이어 코덱에 대해 (예컨대, avc_base_layer_flag 가 0 과 동일할 때) 인에이블될 수 있다. 대안적으로, 하이 레벨 신택스 플래그가 모션 맵핑 툴에 대해 도입될 수 있다. 이 플래그가 0 인 경우에, 모션 맵핑이 이용되지 않는다. 하나의 실시형태에서, 모션 맵핑 플래그는, avc_base_layer_flag 가 0 과 동일한 경우에 항상 0 과 동일하거나, 또는, avc_base_layer_flag 가 0 과 동일하고 모션 맵핑 플래그가 0 으로 추론되는 경우에 모션 맵핑 플래그 시그널링은 스킵될 수 있다.

본 명세서에서 기술된 기법들은 비제한적으로 MVC 및 3DV 와 같은 다른 HEVC 확장들에 대해 적용가능하다. 이러한 경우들에서, 레이어들과 관련하여 상기 논의된 기법들은 뷰들 (views) 에 적용될 수 있을 것이다. 다른 베이스 레이어 코덱, 예를 들어 MPEG-2 가 사용될 수 있는 경우에, 유사한 식별 플래그가 도입될 수 있다. 개시된 기법들은 이러한 유사한 방법들 및 코덱 사용들로 확장될 수도 있다.

도 4 는, 도 2 의 비디오 인코더 (20) 또는 도 3 의 비디오 디코더 (30) 에 의해 수행될 수도 있는 SHVC 코딩 동안 인터-레이어 신택스 예측을 제어하는 방법의 하나의 실시형태를 나타낸다. 방법 (400) 은 블록 410 에서 시작한다. 블록 420 에서, 인핸스먼트 레이어를 코딩하기 위해 HEVC 가 사용되는 한편, 인핸스먼트 레이어의 베이스 레이어를 코딩 (예컨대, 인코딩 또는 디코딩) 하기 위해 비-HEVC 코덱 (예컨대, AVC 등) 이 사용되는지 여부가 결정된다. 예를 들어, 베이스 레이어를 코딩하기 위해 사용되는 코덱을 나타내기 위해, 또는 보다 일반적으로, 베이스 레이어를 코딩하기 위해 비-HEVC 코덱이 사용되는지 여부를 나타내기 위해, 플래그 또는 신택스 엘리먼트와 같은 표시자가 제공될 수도 있다. 상기 논의된 하나의 이러한 플래그, avc_base_layer_flag 는 그것이 1 과 동일할 때 베이스 레이어를 코딩하기 위해 비-HEVC 코덱 (즉, AVC) 이 사용되는 것을 나타낸다. 다른 플래그들 또는 표시자들이 사용될 수도 있다. 베이스 레이어를 코딩하기 위해 비-HEVC 코덱이 사용되는 경우에, 방법은 블록 430 으로 진행하고, 그렇지 않으면, 방법 (400) 은 블록 440 에서 종료한다. 예를 들어, 베이스 레이어를 코딩하기 위해 HEVC 가 사용되는 경우, 또는, 베이스 레이어를 코딩하기 위해 비-HEVC 코덱이 사용되는지 여부가 결정될 수 없는 경우에, 방법은 블록 440 으로 진행한다. 블록 430 에서, 인터-레이어 신택스 예측이 디스에이블된다. 예를 들어, 인터-레이어 신택스 예측이 코딩 모드로서 이용가능하지 않은 것을 나타내기 위해 표시자가 제공될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 이러한 표시자는 상기 보다 자세히 논의된 바와 같이, 다른 인터-레이어 예측 모드들 (예를 들어, 인터-레이어 텍스처 예측 등) 과는 독립적으로 시그널링될 수 있다. 방법 (400) 은 그 다음 블록 440 으로 진행하고, 여기서, 방법 (400) 은 종료한다.

TMVP 디스에이블링

HEVC 확장들 (예컨대, SVC 또는 MVC) 에서, 하나 이상의 다중 베이스 레이어/뷰 모션 벡터 후보들이 임시 모션 벡터 후보 (TMVP) 와 함께 Merge/AMVP 후보 리스트들 내에 포함될 수 있다. HEVC 에서, 현재 화상에서의 모든 슬라이스들을 코딩 (인코딩 또는 디코딩) 하기 위해 사용되는 오직 하나의 병치된 참조 화상이 존재한다. 이 목적을 위해, 인덱스 값 collocated_ref_idx 이 슬라이스 헤더에서 시그널링되지만, 프레임에서의 모든 슬라이스들에 대해 동일한 것으로 제한된다.

하지만, 베이스 레이어/뷰 모션 벡터들을 사용하는 것은, 2 개의 상이한 병치된 화상들 (하나는 TMVP 에 대한 시간 참조 화상 및 또 하나는 베이스 레이어/뷰 모션 벡터들에 대한 베이스 레이어/뷰 화상) 로부터 모션 벡터들을 액세스하는 것과 연관된 대역폭 증가를 도입할 수도 있다.

HEVC 는 모션 벡터 예측을 위해, 현재 화상과는 상이한, 하나의 화상만을 이용한다. HEVC 의 스케일러블 또는 멀티뷰 확장에서, 현재 화상의 병치된 화상만이, 인덱스 값 collocated_ref_idx 또는 아니면 인터-뷰/레이어 참조 화상 베이스에 의해 정의된 시간 참조 화상일 수 있다.

베이스 레이어/뷰 모션 벡터 (MV) 후보들 및 TMVP 의 사용을 제한하기 위해, 인코더 또는 디코더의 실시형태들은 다음 조건들 ("제한 조건들") 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다:

1. 일부 실시형태들에서, 비디오 데이터는, 적어도 화상의 하나의 슬라이스에서 인에이블된 TMVP 를 갖는 경우 (예를 들어, 플래그 slice_temporal_mvp_enabled_flag 가 1 과 동일한 경우), 현재 화상의 임의의 슬라이스에 대해 베이스 레이어/뷰 MV 후보들이 이용될 수 없도록 인코딩 또는 디코딩될 수도 있다.

2. 일부 실시형태들에서, 비디오 데이터는, 화상에서의 모든 슬라이스들에 대해 플래그 slice_temporal_mvp_enabled_flag 가 0 과 동일한 경우, 또는 대안적으로, 플래그 sps _temporal_mvp_enabled_flag 가 0 과 동일한 경우에, 베이스 레이어/뷰 MV 후보들이 Merge/AMVP 리스트에서 이용될 수 있도록 인코딩/디코딩될 수도 있다.

3. 일부 실시형태들에서, 비디오 데이터는, 상기 설명된 바와 같이, 인터-레이어/뷰 모션 예측 사용이 플래그, 예컨대 slice_motion_prediction_flag 에 의해 표시되는 실시형태들에서, 플래그들 slice_motion_prediction_flag 및 slice_temporal_mvp_enabled_flag 이 임의의 하나의 슬라이스에서 양자 모두 1 과 동일할 수 없도록 인코딩/디코딩될 수도 있다. 또한, 적어도 하나의 슬라이스가 일단 1 과 동일한 플래그 slice_temporal_mvp_enabled_ flag 를 가질 때, 플래그 slice_motion_prediction_flag 는 모든 슬라이스들에 대해 항상 0 이어야 한다. 마찬가지로, 일단 적어도 하나의 슬라이스가 동일한 화상에서 1 과 동일한 플래그 slice_motion_prediction_flag 를 가질 때, 플래그 slice_temporal_mvp_enabled_flag 는 모든 슬라이스들에 대해 항상 0 이어야 한다.

4. 대안적으로, 일부 실시형태들에서, 플래그들 slice_motion_prediction_flag 및 slice_temporal_mvp_enabled_flag 는 조건부로 시그널링된다. 예를 들어, 하나의 예시적인 코딩에서, 신택스는 다음과 같은 수도 있다:

대안적으로, 다른 코딩 예에서는:

플래그 slice_motion_prediction_flag 가 존재하지 않는 경우에, 그것은 인코더 또는 디코더의 프로세서에 의해, 상기 논의된 바와 같이 (예컨대, 3 번 항목 참조) 제약된 플래그들로, 0 과 동일한 것으로 추론될 것이다.

5. 일부 실시형태들에서, 코딩은, 인터-레이어 모션 예측이 상기 설명된 바와 같이 VPS, SPS, 또는 PPS 플래그들에 의해 제어될 수 있다는 점에서 3DV 와 유사할 수도 있다. 예를 들어, 하나의 실시형태에서, VPS 플래그에 대해 신택스 테이블은 다음과 같거나 다음을 포함할 수 있다:

시그널링 스킴의 또 다른 실시형태에서는:

vps_motion_prediction_flag 가 존재하지 않는 경우에, 그것은 인코더 또는 디코더의 프로세서에 의해, 상기 설명된 바와 같이 제약된 플래그들로 0 과 동일할 것으로 (예컨대, 상기 항목 3 및 항목 4 를 참조) 추론될 것이다.

6. 상기 실시형태들의 일부에서, 베이스 레이어 및 TMVP 로부터 모션 예측을 제어하기 위해 2 개의 플래그들이 사용된다. 다른 실시형태에서, 병합(merge)/AMVP 모드들에서 TMVP 또는 베이스 레이어 MV 후보 사용 중 어느 일방을 제어하기 위해 오직 하나의 플래그가 사용된다. 예를 들어, 이것은, 베이스 레이어/뷰 MV 후보들 및 TMVP 후보가 시퀀스 레벨에서 함께 사용되는 것으로 제한되는 실시형태에서 포함될 수도 있다.

이러한 실시형태들에 대해, 엘리먼트 slice_temporal_mvp_enabled_flag 의 시맨틱들 (semantics) 은, 이 플래그가 슬라이스에서 TMVP 또는 베이스 레이어/뷰 MV 후보들 중 어느 일방의 사용을 제어할 수 있는 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시형태에서, 엘리먼트의 시맨틱들은, slice_temporal_mvp_enabled_flag 가, 시간적 모션 벡터 예측기들 또는 참조 레이어 모션 예측기들이 인터 예측에 이용될 수 있는지 여부를 명시하는 것일 수 있다. slice_temporal_mvp_enabled_flag 가 0 과 동일한 경우에, 현재 화상의 신택스 엘리먼트들은, 현재 화상을 디코딩하기 위해 아무런 시간적 모션 벡터 예측기 또는 참조 레이어 모션 예측기들도 사용되지 않도록 제약될 것이다. 그렇지 않으면 (slice_temporal_mvp_enabled_flag 가 1 과 동일한 경우), 시간적 모션 벡터 예측기들 또는 참조 레이어 모션 예측기들이 현재 화상을 디코딩하기 위해 사용될 수도 있다. 존재하지 않는 경우, slice_temporal_mvp_enabled_flag 의 값은 0 과 동일한 것으로 추론된다.

예를 들어, 하나의 실시형태에서, 신택스 구현은 다음을 포함할 수도 있다:

도 5 는 도 2 의 비디오 인코더 (20) 또는 도 3 의 비디오 디코더 (30) 에 의해 수행될 수도 있는 모션 예측을 제어하는 방법의 하나의 실시형태를 나타낸다. 방법 (500) 은 블록 510 에서 시작한다. 블록 520 에서, 시간적 참조 화상으로부터의 모션 벡터는 시간적 모션 벡터 예측기 (temporal motion vector predictor; TMVP) 로서 식별된다. 블록 530 에서, 베이스 레이어 및/또는 뷰 화상으로부터의 하나 이상의 모션 벡터들은 베이스 레이어/뷰 모션 벡터들로서 식별된다. 블록 540 에서, TMVP 또는 하나 이상의 베이스 레이어/뷰 모션 벡터들 중 양방이 아닌 어느 일방이 현재 화상의 현재 블록을 인코딩 및/또는 디코딩하기 위해 사용되는 후보 리스트에 포함될 수도 있도록 제한이 제공된다. 제한은 상기 논의된 제한 조건들 중 어느 하나 이상에 기초하여 제공될 수도 있다. 일반적으로, 현재의 화상은 시간적 참조 화상 및 베이스 레이어/뷰 화상에 대해 병치된다. 방법 (500) 은 블록 550 으로 계속하고 종료된다.

상기 개시는 특정 실시형태들을 기술하였지만, 많은 변형들이 가능하다. 예를 들어, 상기 언급된 바와 같이, 상기 기법들은 3D 비디오 인코딩에 적용될 수도 있다. 3D 비디오의 일부 실시형태들에서, 참조 레이어 (예를 들어, 베이스 레이어) 는 비디오의 제 1 뷰를 디스플레이하기에 충분한 비디오 정보를 포함하고, 인핸스먼트 레이어는, 참조 레이어와 인핸스먼트 레이어가 함께 비디오의 제 2 뷰를 디스플레이하기에 충분한 비디오 정보를 포함하도록 참조 레이어에 비해 추가적인 비디오 정보를 포함한다. 이들 2 개의 뷰들은 입체적 이미지를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 참조 레이어로부터의 모션 정보는, 본 개시물의 양태들에 따라, 인핸스먼트 레이어에서 비디오 유닛을 인코딩 또는 디코딩할 때, 추가저긴 암시적인 가설을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 이것은 3D 비디오 비트스트림에 대해 더 큰 코딩 효율을 제공할 수 있다.

예에 따라, 본 명세서에서 기술된 기법들 중 어느 것의 특정 행위들 또는 이벤트들이 상이한 시퀀스로 수행될 수 있거나, 추가될 수 있거나, 병합될 수 있거나, 또는 전부 생략될 수 있다 (예를 들어, 모든 설명된 행위들 또는 이벤트들이 그 기법들의 실시를 위해 필요한 것은 아니다) 는 것이 인식되야 한다. 또한, 특정 예들에서, 행위들 또는 이벤트들은, 예를 들어, 순차적으로 보다는 멀티스레드 프로세싱, 인터럽트 프로세싱 또는 다수의 프로세서들을 통해, 동시적으로 수행될 수도 있다.

본 명세서에서 개시된 정보 및 신호들은 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 임의의 것을 이용하여 표현될 수도 있다. 예를 들어, 상기 설명 전체를 통해 언급될 수도 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기 필드들 또는 입자들, 광학 필드들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.

본 명세서에서 개시된 실시형태들과 관련하여 기술된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들은 전자적 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합으로서 구현될 수도 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 상호교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능성 관점에서 일반적으로 상술되었다. 이러한 기능성이 하드웨어로 구현될지 또는 소프트웨어로 구현될 지는 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들 및 특정 애플리케이션들에 의존한다. 통상의 기술자는 각각의 특정 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 기술된 기능성을 구현할 수도 있지만, 이러한 구현의 결정들이 본 발명의 범위로부터의 이탈을 야기하는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 명세서에서 기술된 기법들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 이러한 기법들은, 범용 컴퓨터들, 무선 통신 디바이스 핸드셋들, 또는 무선 통신 디바이스 핸드셋들 및 다른 디바이스들에서의 애플리케이션을 포함하는 다수의 사용들을 갖는 집적 회로 디바이스들과 같은 다양한 디바이스들 중 임의의 것에서 구현될 수도 있다. 모듈들 또는 컴포넌트들로서 기술된 임의의 특징들이 집적 로직 디바이스에서 함께 또는 이산적이지만 상호운용 로직 디바이스들로서 별개로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기법들은, 실행될 때, 상술한 방법들 중 하나 이상을 수행하는 명령들을 포함하는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 데이터 저장 매체에 의해 적어도 부분적으로 실현될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 데이터 저장 매체는 컴퓨터 프로그램 제품의 부분을 형성할 수도 있으며, 이는 패키징 재료들을 포함할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 메모리 또는 데이터 저장 매체, 예컨대 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리 (SDRAM) 와 같은 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리 (NVRAM), 전기적 소거가능 프로그램가능 판독 전용 메모리 (EEPROM), 플래시 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장 매체 등을 포함할 수도 있다. 본 기법들은, 부가적으로 또는 대안으로, 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 프로그램 코드를 반송하거나 통신하고, 전파된 신호들 또는 파들과 같은, 컴퓨터에 의해 액세스되고, 판독되고 및/또는 실행될 수 있는 컴퓨터 판독가능 통신 매체에 의해 적어도 부분적으로 실현될 수도 있다.

프로그램 코드는 프로세서에 의해 실행될 수도 있으며, 이는 하나 이상의 프로세서들, 예컨대 하나 이상의 디지털 신호 프로세서 (DSP) 들, 범용 마이크로프로세서들, 주문형 집적 회로 (ASIC) 들, 필드 프로그램가능 로직 어레이 (FPGA) 들, 또는 다른 등가의 집적된 또는 이산 로직 회로를 포함할 수도 있다. 그러한 프로세서는 이 개시물에 기술된 기법들 중 임의의 것을 수행하도록 구성될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만; 대안으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어 DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 협력하는 하나 이상의 마이크로프로세서들 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다. 따라서, 본 명세서에 사용된 용어 "프로세서" 는 상기 구조 중 임의의 것, 상기 구조의 임의의 조합, 또는 본 명세서에 기술된 기법들의 구현을 위해 적합한 임의의 구조 또는 장치를 지칭할 수도 있다. 또한, 일부 양태들에서, 본 명세서에 기술된 기능성은 인코딩 및 디코딩을 위해 구성나, 결합된 비디오 인코더-디코더 (CODEC) 에 통합된 전용 소프트웨어 모듈들 또는 하드웨어 모듈들 내에 제공될 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시형태들이 기술되었다. 이들 및 다른 실시형태들은 이하의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (38)

1. 비디오 정보를 디코딩하기 위한 장치로서,
   베이스 레이어 또는 인핸스먼트 레이어 중 적어도 하나와 연관된 비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리; 및
   상기 메모리에 동작가능하게 커플링된 프로세서를 포함하고,
   상기 프로세서는,
   비디오 파라미터 셋트 또는 비디오 파라미터 셋트 확장 중 적어도 하나에서 상기 베이스 레이어와 연관된 코덱을 표시하는 표시를 수신하고;
   상기 베이스 레이어와 연관된 상기 코덱이 고 효율 비디오 코딩 (HEVC) 코덱이라는 상기 표시에 응답하여, 상기 비디오 파라미터 셋트 또는 상기 비디오 파라미터 셋트 확장 중 적어도 하나에서 적어도 세 값들을 포함하는 그룹으로부터 선택된 값을 갖는 비-이진 표시를 수신하고;
   상기 비-이진 표시의 값에 기초하여, 인터-레이어 신택스 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부를 결정하고;
   상기 비-이진 표시의 값에 기초하여, 인터-레이어 텍스처 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부를 결정하며; 그리고
   상기 비-이진 표시의 값에 기초하여 인터-레이어 신택스 예측 또는 인터-레이어 텍스처 예측 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되고,
   인터-레이어 신택스 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부에 관한 결정과 인터-레이어 텍스처 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부에 관한 결정은 서로 독립적인, 비디오 정보를 디코딩하기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 비-이진 표시 및 상기 베이스 레이어와 연관된 코덱을 표시하는 표시는 각각 제 1 및 제 2 플래그들을 포함하거나 또는 각각 제 1 및 제 2 신택스 엘리먼트들을 포함하는, 비디오 정보를 디코딩하기 위한 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 비-이진 표시 및 상기 베이스 레이어와 연관된 코덱을 표시하는 표시는 상이한 플래그들을 포함하거나 또는 상이한 신택스 엘리먼트들을 포함하는, 비디오 정보를 디코딩하기 위한 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 장치는 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 셋-톱 박스, 텔레폰 핸드셋, 스마트 폰, 스마트 패드, 텔레비전, 카메라, 디스플레이 디바이스, 디지털 미디어 플레이어, 비디오 게이밍 콘솔, 인-카 컴퓨터 (in-car computer), 비디오 스트리밍 디바이스, 또는 무선 통신을 위해 준비된 디바이스 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 정보를 디코딩하기 위한 장치.
5. 비디오 정보를 디코딩하는 방법으로서,
   비디오 파라미터 셋트 또는 비디오 파라미터 셋트 확장 중 적어도 하나에서 베이스 레이어와 연관된 코덱을 표시하는 표시를 수신하는 단계;
   상기 베이스 레이어와 연관된 상기 코덱이 고 효율 비디오 코딩 (HEVC) 코덱이라는 상기 표시에 응답하여, 상기 비디오 파라미터 셋트 또는 상기 비디오 파라미터 셋트 확장 중 적어도 하나에서 적어도 세 값들을 포함하는 그룹으로부터 선택된 값을 갖는 비-이진 표시를 수신하는 단계;
   상기 비-이진 표시의 값에 기초하여, 인터-레이어 신택스 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부를 결정하는 단계;
   상기 비-이진 표시의 값에 기초하여, 인터-레이어 텍스처 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부를 결정하는 단계; 및
   상기 비-이진 표시의 값에 기초하여 인터-레이어 신택스 예측 또는 인터-레이어 텍스처 예측 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 포함하고,
   인터-레이어 신택스 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부에 관한 결정과 인터-레이어 텍스처 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부에 관한 결정은 서로 독립적인, 비디오 정보를 디코딩하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 비-이진 표시 및 상기 베이스 레이어와 연관된 코덱을 표시하는 표시는 각각 제 1 및 제 2 플래그들을 포함하거나 또는 각각 제 1 및 제 2 신택스 엘리먼트들을 포함하는, 비디오 정보를 디코딩하는 방법.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 비-이진 표시 및 상기 베이스 레이어와 연관된 코덱을 표시하는 표시는 상이한 플래그들을 포함하거나 또는 상이한 신택스 엘리먼트들을 포함하는, 비디오 정보를 디코딩하는 방법.
8. 명령들을 저장하는 비-일시성 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
   상기 명령들은 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서로 하여금,
   비디오 파라미터 셋트 또는 비디오 파라미터 셋트 확장 중 적어도 하나에서 베이스 레이어와 연관된 코덱을 표시하는 표시를 수신하고;
   상기 베이스 레이어와 연관된 상기 코덱이 고 효율 비디오 코딩 (HEVC) 코덱이라는 상기 표시에 응답하여, 상기 비디오 파라미터 셋트 또는 상기 비디오 파라미터 셋트 확장 중 적어도 하나에서 적어도 세 값들을 포함하는 그룹으로부터 선택된 값을 갖는 비-이진 표시를 수신하고;
   상기 비-이진 표시의 값에 기초하여, 인터-레이어 신택스 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부를 결정하고;
   상기 비-이진 표시의 값에 기초하여, 인터-레이어 텍스처 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부를 결정하며; 그리고
   상기 비-이진 표시의 값에 기초하여 인터-레이어 신택스 예측 또는 인터-레이어 텍스처 예측 중 적어도 하나를 수행하게 하고,
   인터-레이어 신택스 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부에 관한 결정과 인터-레이어 텍스처 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부에 관한 결정은 서로 독립적인, 비-일시성 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 비-이진 표시 및 상기 베이스 레이어와 연관된 코덱을 표시하는 표시는 각각 제 1 및 제 2 플래그들을 포함하거나 또는 각각 제 1 및 제 2 신택스 엘리먼트들을 포함하는, 비-일시성 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
10. 비디오 정보를 디코딩하기 위한 장치로서,
    비디오 파라미터 셋트 또는 비디오 파라미터 셋트 확장 중 적어도 하나에서 베이스 레이어와 연관된 코덱을 표시하는 표시를 수신하는 수단;
    상기 베이스 레이어와 연관된 상기 코덱이 고 효율 비디오 코딩 (HEVC) 코덱이라는 상기 표시에 응답하여, 상기 비디오 파라미터 셋트 또는 상기 비디오 파라미터 셋트 확장 중 적어도 하나에서 적어도 세 값들을 포함하는 그룹으로부터 선택된 값을 갖는 비-이진 표시를 수신하는 수단;
    상기 비-이진 표시의 값에 기초하여, 인터-레이어 신택스 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부를 결정하는 수단;
    상기 비-이진 표시의 값에 기초하여, 인터-레이어 텍스처 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부를 결정하는 수단; 및
    상기 비-이진 표시의 값에 기초하여 인터-레이어 신택스 예측 또는 인터-레이어 텍스처 예측 중 적어도 하나를 수행하는 수단을 포함하고,
    인터-레이어 신택스 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부에 관한 결정과 인터-레이어 텍스처 예측이 인에이블될 것인지 또는 디스에이블될 것인지 여부에 관한 결정은 서로 독립적인, 비디오 정보를 디코딩하기 위한 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 비-이진 표시 및 상기 베이스 레이어와 연관된 코덱을 표시하는 표시는 각각 제 1 및 제 2 플래그들을 포함하거나 또는 각각 제 1 및 제 2 신택스 엘리먼트들을 포함하는, 비디오 정보를 디코딩하기 위한 장치.
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