JP7366901B2 - 映像コーディングシステムにおけるインター予測による映像デコーディング方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、映像コーディング技術に関し、より詳しくは、映像コーディングシステムにおけるインター予測による映像デコーディング方法及び装置に関する。

最近、ＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）映像及びＵＨＤ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）映像のような高解像度、高品質の映像に対する需要が多様な分野で増加している。映像データが高解像度、高品質になるほど、既存の映像データに比べて相対的に送信される情報量またはビット量が増加するため、既存の有無線広帯域回線のような媒体を利用して映像データを送信するか、または既存の格納媒体を利用して映像データを格納する場合、送信費用と格納費用が増加する。

これによって、高解像度、高品質映像の情報を効果的に送信または格納し、再生するために高効率の映像圧縮技術が要求される。

本発明の技術的課題は、映像コーディング効率を上げる方法及び装置を提供することにある。

本発明の技術的課題は、インター予測効率を上げる方法及び装置を提供することにある。

本発明の他の技術的課題は、ＢＩＯ予測を適用することでサブブロック単位のリファイン動きベクトルを導出する方法及び装置を提供することにある。

本発明の他の技術的課題は、ＢＩＯ予測適用可否を判断することでリファイン動きベクトルを導出する計算の計算複雑度を低くする方法及び装置を提供することにある。

本発明の一実施例によると、デコーディング装置により実行される映像デコーディング方法が提供される。前記方法は、参照ピクチャリスト０（Ｌ０）及び参照ピクチャリスト１（Ｌ１）を導出するステップ、現在ブロックに対する二つの動きベクトル（ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ、ＭＶ）を導出し、前記二つのＭＶは、前記Ｌ０に対するＭＶＬ０及び前記Ｌ１に対するＭＶＬ１を含むステップ、サブブロック単位でリファイン動きベクトルを導出するＢＩＯ（ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｏｐｔｉｃａｌ－ｆｌｏｗ）予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを判断するステップ、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用される場合、前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１に基づいて前記現在ブロックのサブブロックに対する前記リファイン動きベクトルを導出するステップ、及び前記リファイン動きベクトルに基づいて予測サンプルを導出するステップを含むことを特徴とする。

本発明の他の実施例によると、映像デコーディングを実行するデコーディング装置が提供される。前記デコーディング装置は、ビットストリームを介して現在ブロックのインター予測に対する情報を取得するエントロピーデコーディング部、及び参照ピクチャリスト０（Ｌ０）及び参照ピクチャリスト１（Ｌ１）を導出し、前記現在ブロックに対する二つの動きベクトル（ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ、ＭＶ）を導出し、前記二つのＭＶは、前記Ｌ０に対するＭＶＬ０及び前記Ｌ１に対するＭＶＬ１を含み、サブブロック単位でリファイン動きベクトルを導出するＢＩＯ（ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｏｐｔｉｃａｌ－ｆｌｏｗ）予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを判断し、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用される場合、前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１に基づいて前記現在ブロックのサブブロックに対する前記リファイン動きベクトルを導出し、前記リファイン動きベクトルに基づいて予測サンプルを導出する予測部を含むことを特徴とする。

本発明の他の実施例によると、エンコーディング装置により実行されるビデオエンコーディング方法を提供する。前記方法は、参照ピクチャリスト０（Ｌ０）及び参照ピクチャリスト１（Ｌ１）を導出するステップ、現在ブロックに対する二つの動きベクトル（ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ、ＭＶ）を導出し、前記二つのＭＶは、前記Ｌ０に対するＭＶＬ０及び前記Ｌ１に対するＭＶＬ１を含むステップ、サブブロック単位でリファイン動きベクトルを導出するＢＩＯ（ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｏｐｔｉｃａｌ－ｆｌｏｗ）予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを決定するステップ、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用される場合、前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１に基づいて前記現在ブロックのサブブロックに対する前記リファイン動きベクトルを導出するステップ、前記リファイン動きベクトルに基づいて予測サンプルを導出するステップ、及び前記現在ブロックのインター予測に対する情報をエントロピーエンコーディングするステップを含むことを特徴とする。

本発明の他の実施例によると、ビデオエンコーディング装置を提供する。前記エンコーディング装置は、参照ピクチャリスト０（Ｌ０）及び参照ピクチャリスト１（Ｌ１）を導出し、現在ブロックに対する二つの動きベクトル（ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ、ＭＶ）を導出し、前記二つのＭＶは、前記Ｌ０に対するＭＶＬ０及び前記Ｌ１に対するＭＶＬ１を含み、サブブロック単位でリファイン動きベクトルを導出するＢＩＯ（ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｏｐｔｉｃａｌ－ｆｌｏｗ）予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを決定し、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用される場合、前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１に基づいて前記現在ブロックのサブブロックに対する前記リファイン動きベクトルを導出し、前記リファイン動きベクトルに基づいて予測サンプルを導出する予測部、及び前記現在ブロックのインター予測に対する情報をエントロピーエンコーディングするエントロピーエンコーディング部を含むことを特徴とする。

本発明によると、現在ブロックのＢＩＯ予測適用可否を判断することで、サブブロック単位で導出されるリファイン動きベクトルを使用するインター予測の計算複雑度を低くすることができ、それによって、全体的なコーディング効率を向上させることができる。

本発明によると、ＦＲＵＣのモードに基づいてＢＩＯ予測適用可否を判断することで、サブブロック単位で導出されるリファイン動きベクトルを使用するインター予測の計算複雑度を低くすることができ、それによって、全体的なコーディング効率を向上させることができる。

本発明が適用されることができるビデオエンコーディング装置の構成を概略的に説明する図面である。 本発明が適用されることができるビデオデコーディング装置の構成を概略的に説明する図面である。 ＢＣＣ及び物体が短い時間の間に一定の速度で動くと仮定する時の双予測動きベクトルを例示的に示す。 サンプルベースのＢＩＯ予測とブロックベースのＢＩＯ予測が実行される一例を示す。 現在ブロックのサイズに基づいて前記ＢＩＯ予測の適用可否を決定する一例を示す。 前記ＢＭ方法を介した動き情報を導出する一例を例示的に示す。 前記ＴＭ方法を介した動き情報を導出する一例を例示的に示す。 ＦＲＵＣに基づいて実行されるエンコーディング過程及びデコーディング過程の一例を示す。 ＦＲＵＣに基づいて実行されるエンコーディング過程及びデコーディング過程の一例を示す。 ＦＲＵＣ及び／またはＢＩＯが適用された現在ブロックをエンコーディング／デコーディングする一例を示す。 ＦＲＵＣ及び／またはＢＩＯが適用された現在ブロックをエンコーディング／デコーディングする一例を示す。 本発明によるエンコーディング装置による映像エンコーディング方法を概略的に示す。 本発明による映像エンコーディング方法を実行するエンコーディング装置を概略的に示す。 本発明によるデコーディング装置による映像デコーディング方法を概略的に示す。 本発明による映像デコーディング方法を実行するデコーディング装置を概略的に示す。

本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な実施例を有することができ、特定の実施例を図面に例示して詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施例に限定するものではない。本明細書で使用する用語は、単に特定の実施例を説明するために使われたものであり、本発明の技術的思想を限定しようとする意図に使われるものではない。単数の表現は、文脈上明白に異なる意味ではない限り、複数の表現を含む。本明細書において、“含む”または“有する”などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性を予め排除しないと理解しなければならない。

一方、本発明で説明される図面上の各構成は、互いに異なる特徴的な機能に対する説明の便宜のために独立して図示されたものであり、各構成が互いに別個のハードウェアや別個のソフトウェアで具現されるということを意味しない。例えば、各構成のうち二つ以上の構成が合わせて一つの構成をなすこともあり、一つの構成が複数の構成に分けられることもある。各構成が統合及び／または分離された実施例も、本発明の本質から外れない限り、本発明の権利範囲に含まれる。

以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施例をより詳細に説明する。以下、図面上の同一の構成要素については同一の参照符号を使用し、同一の構成要素について重複説明は省略する。

一方、本発明は、ビデオ／映像コーディングに関する、例えば、本発明で開示された方法／実施例は、ＶＶＣ（ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｖｉｄｅｏ ｃｏｄｉｎｇ）標準または次世代ビデオ／イメージコーディングに開示された方法に適用されることができる。

本明細書で、ピクチャ（ｐｉｃｔｕｒｅ）は、一般的に特定時間帯の一つの映像を示す単位を意味し、スライス（ｓｌｉｃｅ）は、コーディングにおいてピクチャの一部を構成する単位である。一つのピクチャは複数のスライスで構成されてもよく、必要に応じて、ピクチャ及びスライスは互いに混用して用いられてもよい。

ピクセル（ｐｉｘｅｌ）またはペル（ｐｅｌ）は、一つのピクチャ（または、映像）を構成する最小の単位を意味することができる。また、ピクセルに対応する用語として「サンプル(ｓａｍｐｌｅ)」が使用されることができる。サンプルは、一般的にピクセルまたはピクセルの値を示し、輝度（ルマ）成分のピクセル／ピクセルの値のみを示してもよく、彩度（クロマ）成分のピクセル／ピクセルの値のみを示してもよい。

ユニット(ｕｎｉｔ)は、映像処理の基本単位を示す。ユニットは、ピクチャの特定領域及び該当領域に対する情報のうち少なくとも一つを含むことができる。ユニットは、場合によってブロック（ｂｌｏｃｋ）または領域（ａｒｅａ）などの用語と混用して用いられてもよい。一般的な場合、ＭｘＮのブロックは、Ｍ個の列とＮ個の行からなるサンプルまたは変換係数（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）の集合を示すことができる。

図１は、本発明が適用されることができるビデオエンコーディング装置の構成を概略的に説明する図面である。

図１を参照すると、ビデオエンコーディング装置１００は、ピクチャ分割部１０５、予測部１１０、レジデュアル処理部１２０、エントロピーエンコーディング部１３０、加算部１４０、フィルタ部１５０、及びメモリ１６０を含むことができる。レジデュアル処理部１２０は、減算部１２１、変換部１２２、量子化部１２３、再整列部１２４、逆量子化部１２５、及び逆変換部１２６を含むことができる。

ピクチャ分割部１０５は、入力されたピクチャを少なくとも一つの処理ユニット（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）に分割できる。

一例として、処理ユニットは、コーディングユニット（ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＣＵ）と呼ばれる。この場合、コーディングユニットは、最大コーディングユニット（ｌａｒｇｅｓｔ ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＬＣＵ）からＱＴＢＴ（Ｑｕａｄ－ｔｒｅｅ ｂｉｎａｒｙ－ｔｒｅｅ）構造によって再帰的に（ｒｅｃｕｒｓｉｖｅｌｙ）分割されることができる。例えば、一つのコーディングユニットは、クアッドツリー構造及び／またはバイナリツリー構造に基づいて下位（ｄｅｅｐｅｒ）デプスの複数のコーディングユニットに分割されることができる。この場合、例えば、クアッドツリー構造が先に適用され、バイナリツリー構造が後に適用されることができる。または、バイナリツリー構造が先に適用されることもできる。それ以上分割されない最終コーディングユニットに基づいて、本発明によるコーディング手順が実行されることができる。この場合、映像特性によるコーディング効率などに基づいて、最大コーディングユニットが最終コーディングユニットとして使われることができ、または、必要によって、コーディングユニットは、再帰的に（ｒｅｃｕｒｓｉｖｅｌｙ）もっと下位デプスのコーディングユニットに分割されて最適のサイズのコーディングユニットが最終コーディングユニットとして使われることができる。ここで、コーディング手順とは、後述する予測、変換、及び復元などの手順を含むことができる。

他の例として、処理ユニットは、コーディングユニット（ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＣＵ）、予測ユニット（ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｕｎｉｔ、ＰＵ）または変換ユニット（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｕｎｉｔ、ＴＵ）を含むこともできる。コーディングユニットは、最大コーディングユニット（ｌａｒｇｅｓｔ ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＬＣＵ）からクアッドツリー構造によって下位（ｄｅｅｐｅｒ）デプスのコーディングユニットに分割（ｓｐｌｉｔ）されることができる。この場合、映像特性によるコーディング効率などに基づいて、最大コーディングユニットが最終コーディングユニットとして使われることができ、または、必要によって、コーディングユニットは、再帰的に（ｒｅｃｕｒｓｉｖｅｌｙ）もっと下位デプスのコーディングユニットに分割されて最適のサイズのコーディングユニットが最終コーディングユニットとして使われることができる。最小コーディングユニット（ｓｍａｌｌｅｓｔ ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＳＣＵ）が設定された場合、コーディングユニットは、最小コーディングユニットより小さいコーディングユニットに分割されることができない。ここで、最終コーディングユニットとは、予測ユニットまたは変換ユニットにパーティショニングまたは分割の基盤となるコーディングユニットを意味する。予測ユニットは、コーディングユニットからパーティショニング（ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ）されるユニットであって、サンプル予測のユニットである。このとき、予測ユニットは、サブブロック（ｓｕｂｂｌｏｃｋ）に分けられることもできる。変換ユニットは、コーディングユニットからクアッドツリー構造によって分割されることができ、変換係数を誘導するユニット及び／または変換係数からレジデュアル信号（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｉｇｎａｌ）を誘導するユニットである。以下、コーディングユニットはコーディングブロック（ｃｏｄｉｎｇ ｂｌｏｃｋ、ＣＢ）、予測ユニットは予測ブロック（ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ、ＰＢ）、変換ユニットは変換ブロック（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｂｌｏｃｋ、ＴＢ）とも呼ばれる。予測ブロックまたは予測ユニットは、ピクチャ内でブロック形態の特定領域を意味し、予測サンプルのアレイ（ａｒｒａｙ）を含むことができる。また、変換ブロックまたは変換ユニットは、ピクチャ内でブロック形態の特定領域を意味し、変換係数またはレジデュアルサンプルのアレイを含むことができる。

予測部１１０は、処理対象ブロック（以下、現在ブロックという）に対する予測を実行し、前記現在ブロックに対する予測サンプルを含む予測されたブロック（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｂｌｏｃｋ）を生成することができる。予測部１１０で実行される予測の単位は、コーディングブロック、または変換ブロック、または予測ブロックである。

予測部１１０は、現在ブロックにイントラ予測が適用されるか、またはインター予測が適用されるかを決定することができる。一例として、予測部１１０は、ＣＵ単位にイントラ予測またはインター予測が適用されるかを決定することができる。

イントラ予測の場合、予測部１１０は、現在ブロックが属するピクチャ（以下、現在ピクチャ）内の現在ブロック外部の参照サンプルに基づいて現在ブロックに対する予測サンプルを誘導することができる。このとき、予測部１１０は、（ｉ）現在ブロックの隣接（ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ）参照サンプルの平均（ａｖｅｒａｇｅ）または補間（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）に基づいて予測サンプルを誘導することができ、（ii）現在ブロックの隣接参照サンプルのうち、予測サンプルに対して特定（予測）方向に存在する参照サンプルに基づいて前記予測サンプルを誘導することもできる。（ｉ）の場合は非方向性モードまたは非角度モードと呼ばれ、（ii）の場合は方向性（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）モードまたは角度（ａｎｇｕｌａｒ）モードと呼ばれる。イントラ予測における予測モードは、例えば、３３個の方向性予測モードと少なくとも２個以上の非方向性モードを有することができる。非方向性モードは、ＤＣ予測モード及びプラナーモード（Ｐｌａｎａｒモード）を含むことができる。予測部１１０は、隣接ブロックに適用された予測モードを利用し、現在ブロックに適用される予測モードを決定することもできる。

インター予測の場合、予測部１１０は、参照ピクチャ上で動きベクトルにより特定されるサンプルに基づいて、現在ブロックに対する予測サンプルを誘導することができる。予測部１１０は、スキップ（ｓｋｉｐ）モード、マージ（ｍｅｒｇｅ）モード、及びＭＶＰ（ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）モードのうちいずれか一つを適用して現在ブロックに対する予測サンプルを誘導することができる。スキップモードとマージモードの場合、予測部１１０は、隣接ブロックの動き情報を現在ブロックの動き情報として利用できる。スキップモードの場合、マージモードと違って予測サンプルと原本サンプルとの間の差（レジデュアル）が送信されない。ＭＶＰモードの場合、隣接ブロックの動きベクトルを動きベクトル予測子（Ｍｏｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）として利用して現在ブロックの動きベクトル予測子として利用して現在ブロックの動きベクトルを誘導することができる。

インター予測の場合、隣接ブロックは、現在ピクチャ内に存在する空間的隣接ブロック（ｓｐａｔｉａｌ ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ ｂｌｏｃｋ）と参照ピクチャ（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｉｃｔｕｒｅ）に存在する時間的隣接ブロック（ｔｅｍｐｏｒａｌ ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ ｂｌｏｃｋ）を含むことができる。前記時間的隣接ブロックを含む参照ピクチャは、同一位置ピクチャ（ｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ ｐｉｃｔｕｒｅ、ｃｏｌＰｉｃ）とも呼ばれる。動き情報（ｍｏｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）は、動きベクトルと参照ピクチャインデックスを含むことができる。予測モード情報と動き情報などの情報は、（エントロピー）エンコーディングされてビットストリーム形態で出力されることができる。

スキップモードとマージモードで時間的隣接ブロックの動き情報が利用される場合、参照ピクチャリスト（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｉｃｔｕｒｅ ｌｉｓｔ）上の最上位ピクチャが参照ピクチャとして利用されることもできる。参照ピクチャリスト（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｏｒｄｅｒ Ｃｏｕｎｔ）に含まれる参照ピクチャは、現在ピクチャと該当参照ピクチャとの間のＰＯＣ（Ｐｉｃｔｕｒｅ ｏｒｄｅｒ ｃｏｕｎｔ）差に基づいて整列されることができる。ＰＯＣは、ピクチャのディスプレイ順序に対応し、コーディング順序と区分されることができる。

減算部１２１は、原本サンプルと予測サンプルとの間の差であるレジデュアルサンプルを生成する。スキップモードが適用される場合には、前述したようにレジデュアルサンプルを生成しない。

変換部１２２は、変換ブロック単位にレジデュアルサンプルを変換して変換係数（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を生成する。変換部１２２は、該当変換ブロックのサイズと、該当変換ブロックと空間的に重なるコーディングブロックまたは予測ブロックに適用された予測モードによって変換を実行することができる。例えば、前記変換ブロックと重なる前記コーディングブロックまたは前記予測ブロックにイントラ予測が適用され、前記変換ブロックが４×４のレジデュアルアレイ（ａｒｒａｙ）である場合、レジデュアルサンプルは、ＤＳＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換カーネルを利用して変換され、その他の場合、レジデュアルサンプルは、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換カーネルを利用して変換できる。

量子化部１２３は、変換係数を量子化し、量子化された変換係数を生成することができる。

再整列部１２４は、量子化された変換係数を再整列する。再整列部１２４は、係数スキャニング（ｓｃａｎｎｉｎｇ）方法を介してブロック形態の量子化された変換係数を１次元ベクトル形態で再整列できる。ここで、再整列部１２４は、別途の構成で説明したが、量子化部１２３の一部であってもよい。

エントロピーエンコーディング部１３０は、量子化された変換係数に対するエントロピーエンコーディングを実行することができる。エントロピーエンコーディングは、例えば、指数ゴロム（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ Ｇｏｌｏｍｂ）、ＣＡＶＬＣ（ｃｏｎｔｅｘｔ－ａｄａｐｔｉｖｅ ｖａｒｉａｂｌｅ ｌｅｎｇｔｈ ｃｏｄｉｎｇ）、ＣＡＢＡＣ（ｃｏｎｔｅｘｔ－ａｄａｐｔｉｖｅ ｂｉｎａｒｙ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｃｏｄｉｎｇ）などのようなエンコーディング方法を含むことができる。エントロピーエンコーディング部１３０は、量子化された変換係数外にビデオ復元に必要な情報（例えば、シンタックス要素（ｓｙｎｔａｘ ｅｌｅｍｅｎｔ）の値等）を共にまたは別途にエントロピーエンコーディングまたは既設定された方法によってエンコーディングすることもできる。エンコーディングされた情報は、ビットストリーム形態でＮＡＬ（ｎｅｔｗｏｒｋ ａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）ユニット単位に送信または格納されることができる。

逆量子化部１２５は、量子化部１２３で量子化された値（量子化された変換係数）を逆量子化し、逆変換部１２６は、逆量子化部１２５で逆量子化された値を逆変換してレジデュアルサンプルを生成する。

加算部１４０は、レジデュアルサンプルと予測サンプルを加算してピクチャを復元する。レジデュアルサンプルと予測サンプルは、ブロック単位に加算されて復元ブロックが生成されることができる。ここで、加算部１４０は、別途の構成で説明したが、予測部１１０の一部であってもよい。一方、加算部１４０は、復元部（ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ）または復元ブロック生成部とも呼ばれる。

復元されたピクチャ（ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｐｉｃｔｕｒｅ）に対してフィルタ部１５０は、デブロッキングフィルタ及び／またはサンプル適応的オフセット（ｓａｍｐｌｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｏｆｆｓｅｔ）を適用することができる。デブロッキングフィルタリング及び／またはサンプル適応的オフセットを介して、復元ピクチャ内のブロック境界のアーチファクトや量子化過程での歪曲が補正されることができる。サンプル適応的オフセットは、サンプル単位に適用されることができ、デブロッキングフィルタリングの過程が完了した後に適用されることができる。フィルタ部１５０は、ＡＬＦ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｌｏｏｐ Ｆｉｌｔｅｒ）を復元されたピクチャに適用することもできる。ＡＬＦは、デブロッキングフィルタ及び／またはサンプル適応的オフセットが適用された後の復元されたピクチャに対して適用されることができる。

メモリ１６０は、復元ピクチャ（デコーディングされたピクチャ）またはエンコーディング／デコーディングに必要な情報を格納することができる。ここで、復元ピクチャは、前記フィルタ部１５０によりフィルタリング手順が完了した復元ピクチャである。前記格納された復元ピクチャは、他のピクチャの（インター）予測のための参照ピクチャとして活用されることができる。例えば、メモリ１６０は、インター予測に使われる（参照）ピクチャを格納することができる。このとき、インター予測に使われるピクチャは、参照ピクチャセット（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｉｃｔｕｒｅ ｓｅｔ）または参照ピクチャリスト（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｉｃｔｕｒｅ ｌｉｓｔ）により指定されることができる。

図２は、本発明が適用されることができるビデオデコーディング装置の構成を概略的に説明する図面である。

図２を参照すると、ビデオデコーディング装置２００は、エントロピーデコーディング部２１０、レジデュアル処理部２２０、予測部２３０、加算部２４０、フィルタ部２５０、及びメモリ２６０を含むことができる。ここで、レジデュアル処理部２２０は、再整列部２２１、逆量子化部２２２、逆変換部２２３を含むことができる。

ビデオ情報を含むビットストリームが入力されると、ビデオデコーディング装置２００は、ビデオエンコーディング装置でビデオ情報が処理されたプロセスに対応してビデオを復元することができる。

例えば、ビデオデコーディング装置２００は、ビデオエンコーディング装置で適用された処理ユニットを利用してビデオデコーディングを実行することができる。したがって、ビデオデコーディングの処理ユニットブロックは、一例としてコーディングユニットであり、他の例としてコーディングユニット、予測ユニットまたは変換ユニットである。コーディングユニットは、最大コーディングユニットからクアッドツリー構造及び／またはバイナリツリー構造によって分割されることができる。

予測ユニット及び変換ユニットが場合によってさらに使用されることができ、この場合、予測ブロックは、コーディングユニットから導出またはパーティショニングされるブロックであって、サンプル予測のユニットである。このとき、予測ユニットは、サブブロックに分けられることもできる。変換ユニットは、コーディングユニットからクアッドツリー構造によって分割されることができ、変換係数を誘導するユニットまたは変換係数からレジデュアル信号を誘導するユニットである。

エントロピーデコーディング部２１０は、ビットストリームをパーシングしてビデオ復元またはピクチャ復元に必要な情報を出力することができる。例えば、エントロピーデコーディング部２１０は、指数ゴロム符号化、ＣＡＶＬＣまたはＣＡＢＡＣなどのコーディング方法に基づいてビットストリーム内の情報をデコーディングし、ビデオ復元に必要なシンタックスエレメントの値、レジデュアルに対する変換係数の量子化された値を出力することができる。

より詳細に、ＣＡＢＡＣエントロピーデコーディング方法は、ビットストリームで各シンタックス要素に該当するＢＩＮを受信し、デコーディング対象シンタックス要素情報と隣接及びデコーディング対象ブロックのデコーディング情報または以前ステップでデコーディングされたシンボル／ＢＩＮの情報を利用してコンテキスト（ｃｏｎｔｅｘｔ）モデルを決定し、決定されたコンテキストモデルによってＢＩＮの発生確率を予測してＢＩＮの算術デコーディング（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｄｅｃｏｄｉｎｇ）を実行することで、各シンタックス要素の値に該当するシンボルを生成することができる。このとき、ＣＡＢＡＣエントロピーデコーディング方法は、コンテキストモデル決定後、次のシンボル／ＢＩＮのコンテキストモデルのためにデコーディングされたシンボル／ＢＩＮの情報を利用してコンテキストモデルをアップデートすることができる。

エントロピーデコーディング部２１０でデコーディングされた情報のうち予測に対する情報は、予測部２３０に提供され、エントロピーデコーディング部２１０でエントロピーデコーディングが実行されたレジデュアル値、即ち、量子化された変換係数は、再整列部２２１に入力されることができる。

再整列部２２１は、量子化されている変換係数を２次元のブロック形態で再整列できる。再整列部２２１は、エンコーディング装置で実行された係数スキャニングに対応して再整列を実行することができる。ここで、再整列部２２１は、別途の構成で説明したが、逆量子化部２２２の一部であってもよい。

逆量子化部２２２は、量子化されている変換係数を（逆）量子化パラメータに基づいて逆量子化して変換係数を出力することができる。このとき、量子化パラメータを誘導するための情報は、エンコーディング装置からシグナリングされることができる。

逆変換部２２３は、変換係数を逆変換してレジデュアルサンプルを誘導することができる。

予測部２３０は、現在ブロックに対する予測を実行し、前記現在ブロックに対する予測サンプルを含む予測されたブロック（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｂｌｏｃｋ）を生成することができる。予測部２３０で実行される予測の単位は、コーディングブロック、または変換ブロック、または予測ブロックである。

予測部２３０は、前記予測に対する情報に基づいて、イントラ予測を適用するか、またはインター予測を適用するかを決定することができる。このとき、イントラ予測とインター予測のうちいずれかを適用するかを決定する単位と予測サンプルを生成する単位は異なる。併せて、インター予測とイントラ予測において、予測サンプルを生成する単位も異なる。例えば、インター予測とイントラ予測のうちいずれかを適用するかは、ＣＵ単位に決定できる。また、例えば、インター予測において、ＰＵ単位に予測モードを決定して予測サンプルを生成することができ、イントラ予測において、ＰＵ単位に予測モードを決定し、ＴＵ単位に予測サンプルを生成することもできる。

イントラ予測の場合、予測部２３０は、現在ピクチャ内の隣接参照サンプルに基づいて現在ブロックに対する予測サンプルを誘導することができる。予測部２３０は、現在ブロックの隣接参照サンプルに基づいて方向性モードまたは非方向性モードを適用して現在ブロックに対する予測サンプルを誘導することができる。このとき、隣接ブロックのイントラ予測モードを利用して現在ブロックに適用する予測モードが決定されることもできる。

インター予測の場合、予測部２３０は、参照ピクチャ上で動きベクトルにより参照ピクチャ上で特定されるサンプルに基づいて現在ブロックに対する予測サンプルを誘導することができる。予測部２３０は、スキップ（ｓｋｉｐ）モード、マージ（ｍｅｒｇｅ）モード、及びＭＶＰモードのうちいずれか一つを適用して現在ブロックに対する予測サンプルを誘導することができる。このとき、ビデオエンコーディング装置で提供された現在ブロックのインター予測に必要な動き情報、例えば、動きベクトル、参照ピクチャインデックスなどに対する情報は、前記予測に対する情報に基づいて取得または誘導されることができる。

スキップモードとマージモードの場合、隣接ブロックの動き情報が現在ブロックの動き情報として利用されることができる。このとき、隣接ブロックは、空間的隣接ブロックと時間的隣接ブロックを含むことができる。

予測部２３０は、可用な隣接ブロックの動き情報でマージ候補リストを構成し、マージインデックスがマージ候補リスト上で指示する情報を現在ブロックの動きベクトルとして使用することができる。マージインデックスは、エンコーディング装置からシグナリングされることができる。動き情報は、動きベクトルと参照ピクチャを含むことができる。スキップモードとマージモードで時間的隣接ブロックの動き情報が利用される場合、参照ピクチャリスト上の最上位ピクチャが参照ピクチャとして利用されることができる。

スキップモードの場合、マージモードと違って予測サンプルと原本サンプルとの間の差（レジデュアル）が送信されない。

ＭＶＰモードの場合、隣接ブロックの動きベクトルを動きベクトル予測子（ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）として利用して現在ブロックの動きベクトルが誘導されることができる。このとき、隣接ブロックは、空間的隣接ブロックと時間的隣接ブロックを含むことができる。

一例として、マージモードが適用される場合、復元された空間的隣接ブロックの動きベクトル及び／または時間的隣接ブロックであるＣｏｌブロックに対応する動きベクトルを利用し、マージ候補リストが生成されることができる。マージモードではマージ候補リストから選択された候補ブロックの動きベクトルが現在ブロックの動きベクトルとして使われる。前記予測に対する情報は、前記マージ候補リストに含まれている候補ブロックの中から選択された最適の動きベクトルを有する候補ブロックを指示するマージインデックスを含むことができる。このとき、予測部２３０は、前記マージインデックスを利用し、現在ブロックの動きベクトルを導出することができる。

他の例として、ＭＶＰ（Ｍｏｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）モードが適用される場合、復元された空間的隣接ブロックの動きベクトル及び／または時間的隣接ブロックであるＣｏｌブロックに対応する動きベクトルを利用し、動きベクトル予測子候補リストが生成されることができる。即ち、復元された空間的隣接ブロックの動きベクトル及び／または時間的隣接ブロックであるＣｏｌブロックに対応する動きベクトルは、動きベクトル候補として使われることができる。前記予測に対する情報は、前記リストに含まれている動きベクトル候補の中から選択された最適の動きベクトルを指示する予測動きベクトルインデックスを含むことができる。このとき、予測部２３０は、前記動きベクトルインデックスを利用し、動きベクトル候補リストに含まれている動きベクトル候補の中から、現在ブロックの予測動きベクトルを選択することができる。エンコーディング装置の予測部は、現在ブロックの動きベクトルと動きベクトル予測子との間の動きベクトル差分（ＭＶＤ）を求めることができ、これをエンコーディングしてビットストリーム形態で出力できる。即ち、ＭＶＤは、現在ブロックの動きベクトルから前記動きベクトル予測子を引いた値として求められる。このとき、予測部２３０は、前記予測に対する情報に含まれている動きベクトル差分を取得し、前記動きベクトル差分と前記動きベクトル予測子の加算を介して現在ブロックの前記動きベクトルを導出することができる。また、予測部は、参照ピクチャを指示する参照ピクチャインデックスなどを前記予測に対する情報から取得または誘導できる。

加算部２４０は、レジデュアルサンプルと予測サンプルを加算して現在ブロックまたは現在ピクチャを復元することができる。加算部２４０は、レジデュアルサンプルと予測サンプルをブロック単位に加算して現在ピクチャを復元することもできる。スキップモードが適用された場合にはレジデュアルが送信されないため、予測サンプルが復元サンプルになることができる。ここで、加算部２４０は、別途の構成で説明したが、予測部２３０の一部であってもよい。一方、加算部２４０は、復元部（ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ）または復元ブロック生成部とも呼ばれる。

フィルタ部２５０は、復元されたピクチャにデブロッキングフィルタリングサンプル適応的オフセット、及び／またはＡＬＦなどを適用することができる。このとき、サンプル適応的オフセットは、サンプル単位に適用されることができ、デブロッキングフィルタリング以後に適用されることもできる。ＡＬＦは、デブロッキングフィルタリング及び／またはサンプル適応的オフセット以後に適用されることもできる。

メモリ２６０は、復元ピクチャ（デコーディングされたピクチャ）またはデコーディングに必要な情報を格納することができる。ここで、復元ピクチャは、前記フィルタ部２５０によりフィルタリング手順が完了した復元ピクチャである。例えば、メモリ２６０は、インター予測に使われるピクチャを格納することができる。このとき、インター予測に使われるピクチャは、参照ピクチャセットまたは参照ピクチャリストにより指定されることもできる。復元されたピクチャは、他のピクチャに対する参照ピクチャとして利用されることができる。また、メモリ２６０は、復元されたピクチャを出力順序によって出力することもできる。

前述した内容のように現在ブロックに対するインター予測のために、一つまたは二つの参照ピクチャリストが使われることができる。即ち、現在ブロックに対するインター予測のために、参照ピクチャリスト０または参照ピクチャリスト１が使われることができ、または参照ピクチャリスト０または参照ピクチャリスト１の両方ともが構成されることができる。例えば、現在ブロックが含まれているスライスのスライスタイプがＢ（Ｂ ｓｌｉｃｅ）である場合、前記二つの参照ピクチャリストのうち少なくとも一つが使われることができ、前記現在ブロックが含まれている前記スライスのスライスタイプがＰ（Ｐ ｓｌｉｃｅ）である場合、前記参照ピクチャリスト０のみが使われることもできる。前記参照ピクチャリスト０は、Ｌ０（Ｌｉｓｔ０）と呼ばれ、前記参照ピクチャリスト１は、Ｌ１（Ｌｉｓｔ１）と呼ばれる。現在ブロックに対する予測を実行するにあたって、インター予測に対する動き情報は、双予測動き情報または単予測動き情報である。現在ブロックに対する動き情報は、前記現在ブロックの隣接ブロックに基づいて導出されることができる。ここで、前記双予測動き情報は、Ｌ０参照ピクチャインデックス及びＬ０動きベクトル（Ｌ０動き情報）、Ｌ１参照ピクチャインデックス及びＬ１動きベクトル（Ｌ１動き情報）を含むことができ、前記単予測動き情報は、Ｌ０参照ピクチャインデックス及びＬ０動きベクトル（Ｌ０動き情報）を含むことができ、またはＬ１参照ピクチャインデックス及びＬ１動きベクトル（Ｌ１動き情報）を含むことができる。前記Ｌ０は、参照ピクチャリストＬ０（Ｌｉｓｔ０）を示し、前記Ｌ１は、参照ピクチャリストＬ１（Ｌｉｓｔ１）を示す。前記Ｌ０動き情報に基づいて実行されるインター予測は、ＬＯ予測と呼ばれ、前記Ｌ１動き情報に基づいて実行されるインター予測は、Ｌ１予測と呼ばれ、前記Ｌ０動き情報及びＬ１動き情報、即ち、双予測動き情報に基づいて実行されるインター予測は、双予測（ｂｉ－ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）と呼ばれる。一方、Ｌ０予測及びＬ１予測の各々に対して別途の動きベクトルが使われることができる。即ち、例えば、現在ブロックに対するＬ０予測のための前記Ｌ０動きベクトル（Ｍｏｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ Ｌ０、ＭＶＬ０）とＬ１予測のための前記Ｌ１動きベクトル（ｍｏｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ Ｌ１、ＭＶＬ１）が別途に導出されることができる。この場合、例えば、前記ＭＶＬ０がＬ０内のＬ０参照ピクチャ内の第１の参照領域を指し、前記ＭＶＬ１がＬ１内のＬ１参照ピクチャ内の第２の参照領域を指す場合、前記第１の参照領域の復元サンプルから取得した第１のプレディクタ（ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）と前記第２の参照領域の復元サンプルから取得した第２のプレディクタの加重和（ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｓｕｍ）を介して前記現在ブロックの予測サンプルを導出することができる。ここで、前記加重和は、前記現在ピクチャと前記第１の参照ピクチャとの間の第１の時間距離及び前記現在ピクチャと前記第２の参照ピクチャとの間の第２の時間距離に基づいて実行されることができる。ここで、時間距離とは、ＰＯＣ（Ｐｉｃｔｕｒｅ ｏｒｄｅｒ ｃｏｕｎｔ）差を示すことができる。即ち、前記現在ピクチャのＰＯＣ値と前記Ｌ０参照ピクチャのＰＯＣ値との差が前記第１の時間距離になり、前記現在ピクチャのＰＯＣ値と前記Ｌ１参照ピクチャのＰＯＣ値との差が前記第２の時間距離になる。

一方、本発明によると、前記のような双予測が適用される場合、前記現在ブロックに対するＭＶＬ０及びＭＶＬ１と、第１のプレディクタ及び第２のプレディクタとに基づいてサンプル単位動きベクトルまたはブロック単位動きベクトルを求めることができ、それによって、より向上した予測性能の予測サンプルを導出することもできる。これはＢＩＯ（Ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｏｐｔｉｃａｌ ｆｌｏｗ）予測と呼ばれ、前記予測サンプルを既存の予測サンプルと区分してリファイン（ｒｅｆｉｎｅ）予測サンプルまたはＢＩＯ予測サンプルと呼ばれる。また、前記サンプル単位動きベクトルまたは前記ブロック単位動きベクトルは、リファイン動きベクトルまたはＢＩＯ動きベクトルと呼ばれる。前記ブロック単位動きベクトルが導出される場合、前記ブロック単位動きベクトルが導出される対象ブロックのサイズは、Ｂｗ×Ｂｈに既設定されることができる。例えば、前記対象ブロックのサイズは、４×４に既設定されることができる。この場合、前記現在ブロックに含まれている４×４サイズの対象ブロックに対する前記リファイン動きベクトルが導出されることができる。一方、前記現在ブロックの前記対象ブロックは、前記現在ブロックのサブブロックと示すこともできる。

前記リファイン動きベクトル及びリファイン予測サンプルを挙げて下記のような方法を介して導出されることができる。

ＢＣＣ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｃｏｎｓｔａｎｃｙ Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ）、即ち、連続されたフレームで物体（ｏｂｊｅｃｔ）のサンプル（ピクセル）値変化がないと仮定すると、ＯＦ（ｏｐｔｉｃａｌ ｆｌｏｗ）による物体の動きは、以下の数式のように表現されることができる。

ここで、Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）は（ｘ，ｙ）サンプルポジションとｔ時間でのサンプル値を示し、Δは変化量を示す。小さい動きを仮定する場合、前記数式１の右側項はテイラー級数（ｔａｙｌｏｒ ｓｅｒｉｅｓ）の１次数式であり、以下のように示される。

ここで、数式２をｔに分けて整理すると、以下のように示される。

ここで、Ｖ_ｘ＝Δｘ／Δｔであり、Ｖ_ｙはΔｙ／Δｔである。

前記数式は、二つの未知数（動き及び信号の空間的導関数（ｓｐａｔｉａｌ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ））を含んでいる。したがって、動き分析のために空間的導関数が必要である。

本発明によると、ＯＦ（ｏｐｔｉｃａｌ ｆｌｏｗ）特性を利用して、追加的な動きベクトルの送信無しでサンプル（ピクセル）単位または特定ブロック単位でリファインされた動きベクトルと参照サンプル値を取得することができる。例えば、ＢＣＣに追加で物体が短い時間の間に一定の速度で動くと仮定すると、ＭＶＬ０及びＭＶＬ１は、同じ大きさの対称値で表現されることができる。即ち、ＭＶＬ０とＭＶＬ１のｘ成分の大きさは同じであり、符号は互いに異なり、前記ＭＶＬ０と前記ＭＶＬ１のｙ成分の大きさは同じであり、符号は互いに異なる。例えば、前記ＭＶＬ０のｘ成分、及びｙ成分が各々Ｖｘ、及びＶｙである場合、前記ＭＶＬ１のｘ成分、及びｙ成分は、各々、－Ｖｘ、及び－Ｖｙである。

図３は、ＢＣＣ及び物体が短い時間の間に一定の速度で動くと仮定する時の双予測動きベクトルを例示的に示す。

図３を参照すると、ＢＣＣ及び物体が短い時間の間に一定の速度で動くと仮定する場合、現在ピクチャ３００内の現在ブロックに対する双予測において、ＭＶＬ０は、前記現在ブロックと対応する第１の参照ピクチャ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ０）３１０内の第１の参照ブロックを指す動きベクトルを示し、ＭＶＬ１は、前記現在ブロックと対応する第２の参照ピクチャ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ１）３２０内の第２の参照ブロックを指す動きベクトルを示す。前記第１の参照ピクチャは、前記Ｌ０に含まれている参照ピクチャのうち一つであり、前記第２の参照ピクチャは、前記Ｌ１に含まれている参照ピクチャのうち一つである。この場合、各ブロックの代表位置は、各ブロックの左上段サンプルポジション（ｔｏｐ－ｌｅｆｔ ｓａｍｐｌｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）になることができる。この場合、前記ＭＶＬ０と前記ＭＶＬ１は、互いに対称値で表現されることができる。

図３において、現在ブロック内の対象サンプル３０１を基準にして、ＭＶＬ０による位置３１１の第１の参照サンプル値及びＭＶＬ１による位置３２１の第２の参照サンプル値を導出することができる。ここで、前記第１の参照サンプル値は、第１のプレディクタ（ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）またはＬ０プレディクタと呼ばれ、前記第２の参照サンプル値は、第２のプレディクタまたはＬ１プレディクタと呼ばれる。前記第１の参照サンプル値及び前記第２の参照サンプル値の差は、以下の数式のように整理されることができる。

ここで、

は、第１の参照ピクチャ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ０）３１０のサンプルポジション３１１でのサンプル値（即ち、第１の参照サンプル値）を示し、

は、第２の参照ピクチャ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ１）３２０のサンプルポジション３２１でのサンプル値（即ち、第２の参照サンプル値）を示す。前記サンプル値は、以下の数式により示される。

そして、前記数式５を前記数式４に代入して整理すると、以下の数式６のように示すことができる。

ここで、Ｉ^（０）［ｉ，ｊ］はＬ０参照サンプル値を示し、Ｉ^（１）［ｉ，ｊ］はＬ１参照サンプル値を示し、Ｉ_ｘ ^（ｋ）［ｉ，ｊ］、Ｉ_ｙ ^（ｋ）［ｉ，ｊ］は各々ｘ軸、ｙ軸変化量、即ち、グラジエント（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を示す。具体的に、

及び

は、各々、Ｌ０内の第１の参照ピクチャ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ０）３１０の［ｉ，ｊ］位置でのｘ軸、ｙ軸偏微分値であり、

及び

は、各々、Ｌ１内の第２の参照ピクチャ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ１）３２０の［ｉ，ｊ］位置でのｘ軸、ｙ軸偏微分値である。前記偏微分値は、グラジエントと呼ばれる。

一方、正確度及び予測効率を上げるために、前記グラジエントは、補間フィルタ（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ｆｉｌｔｅｒ）に基づいて以下の数式７のように示すことができる。一方、前記補間フィルタのフィルタ係数が割り当てられる位置及び／または単位はフィルタタップということができる。前記補間フィルタのフィルタ係数は、１／４分数（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ）サンプル単位で割り当てられることができる。

ここで、２Ｍは前記補間フィルタのフィルタタップ（ｆｉｌｔｅｒ ｔａｐ）の数を示し、

、

は各々動きベクトルのｘ成分、ｙ成分の小数部を示し、

、

は各々

、

に対するｎ番目のフィルタタップのフィルタ係数を示し、

は双予測以後の［ｉ＋ｎ，ｊ］位置での復元サンプル値、即ち、参照ピクチャの［ｉ＋ｎ，ｊ］位置での参照サンプル値を示す。前記動きベクトルのｘ成分及び／またはｙ成分の小数部の値は、０、１／４、２／４、及び３／４のうち一つである。

具体的に、

、

は各々ＭＶＬ０のｘ成分、ｙ成分の小数部を示し、

、

は各々

、

でのｎ番目のフィルタタップのフィルタ係数を示し、

は第１の参照ピクチャ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ０）３１０の［ｉ＋ｎ，ｊ］位置での参照サンプル値を示す。また、

、

は各々ＭＶＬ１のｘ成分、ｙ成分の小数部を示し、

、

は各々

、

でのｎ番目のフィルタタップのフィルタ係数を示し、

は第２の参照ピクチャ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ１）３２０の［ｉ＋ｎ，ｊ］位置での参照サンプル値を示す。

一例として、前記フィルタタップの数が６である場合（即ち、２Ｍは６である場合）、前記動きベクトルのｘ成分、ｙ成分の小数部に対する補間フィルタのフィルタタップ係数は、以下の表のように定義されることができる。

前記数式６に基づいて

が最小値を有するようにするサンプル単位動きベクトルｖ_ｘ［ｉ，ｊ］、ｖ_ｙ［ｉ，ｊ］を計算することができる。例えば、［ｉ，ｊ］を中心とする特定領域、ウィンドウΩ（ｗｉｎｄｏｗΩ）内のサンプルが局地的に変わりない動き（ｌｏｃａｌｌｙ ｓｔｅａｄｙ ｍｏｔｉｏｎ）を有すると仮定することができる。ここで、ウィンドウΩは（２Ｍ＋１）×（２Ｍ＋１）サンプルを含むことができる。この場合、ウィンドウΩ内のサンプル位置は

で表すことができる。このとき、

でｉ－Ｍ≦ｉ′≦ｉ＋Ｍ、ｊ－Ｍ≦ｊ′≦ｊ＋Ｍを満たす。これに基づいて

を最小化する動きベクトルを計算することができる。この場合、ウィンドウΩ内のサンプルが局地的に変更がない動きを有するという仮定を考慮すると、前記

は、以下の数式のように示される。

ここで、

、

、

である。ここで、Ｐ^（０）［ｉ′，ｊ′］及びＰ^（１）［ｉ′，ｊ′］は、各々、Ｌ０プレディクタ及びＬ１プレディクタを示す。前記Ｐ^（０）［ｉ′，ｊ′］及び前記Ｐ^（１）［ｉ′，ｊ′］は、各々、Ｉ^０［ｉ′，ｊ′］及びＩ^１［ｉ′，ｊ′］に対応する。

前記数式７をＶ_ｘ、Ｖ_ｙの各々に偏微分して整理すると、以下の通りである。

ここで、

、

、

、

、

とし、前記ｓ１、ｓ２、ｓ３、及びｓ４を前記数式９に代入して整理すると、以下の数式１０及び数式１１のように示すことができる。

前記数式１０及び数式１１に基づいてＶｘ、Ｖｙを整理すると、各々、以下の通りである。

即ち、Ｖｘ、Ｖｙは、各々、以下のように整理されることができる。

したがって、前記Ｖｘ及びＶｙを利用して対象サンプルに対するリファインされたプレディクタ、即ち、リファイン予測サンプルを以下のように計算できる。

前記のような方法に基づいてサンプル単位のリファイン動きベクトル及びリファイン予測サンプルを求めることができる。ここで、Ｐは、前記対象サンプルに対するリファイン予測サンプルを示し、Ｖｘ、Ｖｙは、前記対象サンプルに対するリファイン動きベクトルのｘ成分、ｙ成分を各々示す。

一方、前述した方法は、同じ大きさを有して対称される二つの動きベクトル（即ち、ＭＶＬ０及びＭＶＬ１）を一定の動き（ｃｏｎｓｔａｎｔ ｍｏｔｉｏｎ）と仮定した方法である。即ち、前述したリファイン予測サンプル導出方法は、現在ピクチャと前記ＭＶＬ０と関連した第１の参照ピクチャとの間の第１の時間距離と、前記現在ピクチャと前記ＭＶＬ１と関連した第２の参照ピクチャとの間の第２の時間距離が同じ場合を仮定した方法である。前記現在ピクチャのＰＯＣ値と前記第１の参照ピクチャのＰＯＣ値との差が前記第１の時間距離になり、前記第２の参照ピクチャのＰＯＣ値と前記第２の参照ピクチャのＰＯＣ値との差が前記第２の時間距離になる。

前記第１の時間距離と前記第２の時間距離が同じでない場合の一定の動きを有する前記二つの動きベクトルを考慮して前記リファイン予測サンプルを導出する方法は、後述の通りである。

例えば、前記第１の時間距離と前記第２の時間距離が異なる値を有することを反映して前述した数式１４を再び計算すると、以下のように示すことができる。

ここで、Ｐは前記対象サンプルのためのリファインされたプレディクタを示し、Ｐ（０）、Ｐ（１）は各々前記現在サンプルに対する第１のプレディクタ、第２のプレディクタを示し、Ｉ_ｘ ^（０）、Ｉ_ｙ ^（０）は各々前記第１のプレディクタでのｘ軸、ｙ軸グラジエントを示し、Ｉ_ｘ ^（１）、Ｉ_ｙ ^（１）は各々前記第２のプレディクタでのｘ軸、ｙ軸グラジエントを示し、Ｖｘ、Ｖｙは各々前記対象サンプルに対するリファイン動きベクトルのｘ成分、ｙ成分を示し、τ_０は前記第１の時間距離を示し、τ_１は前記第２の時間距離を示す。前記第１の時間距離及び前記第２の時間距離は、前記現在ピクチャ（または、現在フレーム）と参照ピクチャ（または参照フレーム）との距離を示すことができる。

前記第１の時間距離及び前記第２の時間距離は、以下のような数式に基づいて導出されることができる。

ここで、ＰＯＣ（ｃｕｒｒｅｎｔ）は前記現在ピクチャのＰＯＣ（ｐｉｃｔｕｒｅ ｏｒｄｅｒ ｃｏｕｎｔ）値を示し、ＰＯＣ（Ｒｅｆ０）は前記第１の参照ピクチャのＰＯＣ値を示し、ＰＯＣ（Ｒｅｆ１）は前記第２の参照ピクチャのＰＯＣ値を示す。

一方、前記リファイン予測サンプルを導出する方法で演算複雑度を減らすために前記数式１３を近似化して使用することができる。前記数式１３を近似化した式は、以下のように誘導されることができる。

前記数式１３のＶｘの分子及び分母をｓ５に分けて以下の数式を導出することができる。

前記数式１７のｓ５の値が十分に大きい値である場合、前記数式１７の分母のｓ２＊ｓ６／ｓ５及び分子のｓ２＊ｓ４／ｓ５は、０に近似化されることができる。したがって、前記数式１７は、以下のような数式で表すことができる。

前記数式１８を介して導出されたＶｘを前記数式１１のＶｙに代入する場合、Ｖｙは、以下のような数式に基づいて導出されることができる。

前記数式１９に基づいてＶｙを整理すると、以下の通りである。

前記数式１８及び数式２０に基づいて前記Ｖｘ及びＶｙを導出するための演算複雑度を低くすることができ、それによって、リファイン予測サンプルを導出する方法の全体的な演算複雑度を低くすることができる。

一方、前述した内容のように、サンプル単位のリファイン動きベクトルを導出するＢＩＯ予測が適用されることもできるが、ブロック単位のリファイン動きベクトルを導出するＢＩＯ予測が提案されることができる。ブロック単位でリファインメントを実行するＢＩＯ予測は、サンプル単位でリファインメントを実行するＢＩＯ予測に比べて計算複雑度を減らすことができる。

例えば、前記リファインメントが実行される対象ブロックの幅Ｂｗと高さＢｈが各々４に同じく既設定された場合、４×４サイズのブロック単位でプレディクタがリファインメントされることができる。サンプル単位でリファインメントを実行するＢＩＯ予測では前述した内容のように各サンプル別にグラジエントマップ（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｍａｐ）が生成されることができ、各サンプルに対するオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）が導出され、前記数式１４に基づいて各サンプルに対するプレディクタに前記オフセットを加えて前記リファイン予測サンプルが導出されることができる。しかし、ブロック単位でリファインメントを実行するＢＩＯ予測（ブロックベースのＢＩＯ（ｂｌｏｃｋ ｂａｓｅｄ ＢＩＯ）予測と示すこともできる）では４×４サイズである対象ブロックでのオフセットが導出されることができ、前記対象ブロックに含まれている対象サンプルのプレディクタに同じオフセットが加算されることができる。即ち、前記対象ブロックに同じリファイン動きベクトルが適用されることができる。

図４は、サンプルベースのＢＩＯ予測とブロックベースのＢＩＯ予測が実行される一例を示す。図４を参照すると、前記リファインメントが実行される対象ブロックのサイズがＢｗ×Ｂｈ（例えば、４×４）に既設定された場合、エンコーディング／デコーディング過程を介して導出されたＭＶＬ０及びＭＶＬ１を基準にしてｗ×ｈ大きさの対象ブロックの参照サンプル値のｘ軸、ｙ軸、時間軸グラジエントマップ（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｍａｐ）が導出されることができる。以後、前記対象ブロックに対するグラジエントマップに基づいて前記対象ブロックに含まれている対象サンプルに対するオフセットが導出されることができる。Ｂｗ×Ｂｈカーネル（ｋｅｒｎｅｌ）に基づいて前記対象ブロック単位のオフセットが導出されることができ、対象サンプルに対するプレディクタに前記オフセットを加えて前記対象サンプルに対するリファイン予測サンプルが導出されることができる。

具体的に、現在ブロックの対象ブロックに含まれている対象サンプルのグラジエント（即ち、対象ブロックのグラジエントマップ）に基づいて前記ブロック単位リファイン動きベクトルが導出されることができる。前記ブロック単位リファイン動きベクトルは、前記現在ブロックの対象ブロック単位で導出されることができ、前記ブロック単位リファイン動きベクトルは、前記現在ブロックの対象ブロックに対するリファイン動きベクトルと示すことができる。例えば、前記現在ブロックの対象ブロックに含まれている対象サンプルのｓ_ｎの和が前記対象ブロックのｓ_ｎとして導出されることができる。前記対象ブロックに対するｓ_ｎは、ｓ_ｎ、ｂｋと示すことができる。例えば、前記対象ブロックに対するｓ_１、ｂｋｓ_２、ｂｋｓ_３、ｂｋ、ｓ_４、ｂｋｓ_５、ｂｋｓ_６、ｂｋは、以下の数式のように導出されることができる。

ここで、

、

、

である。

以後、前述した数式１３または数式１８及び数式２０にｓ_ｎの代わりに（ｓ_ｎ、ｂｋ＞＞ｎ）を挿入した数式に基づいて、前記対象ブロックに対するリファイン動きベクトルが導出されることができる。例えば、前記ブロック単位動きベクトルが導出される対象ブロックのサイズが４×４である場合、前述した数式１３にｓ_ｎの代わりに（ｓ_ｎ、ｂｋ＞＞１６）を挿入した数式に基づいて、前記対象ブロックに対するリファイン動きベクトルが導出されることができる。前記対象ブロックのサイズが４×４である場合、前記ブロック単位リファイン動きベクトルは、以下の数式に基づいて導出されることができる。

または、近似化された数式に基づいて、前記ブロック単位リファイン動きベクトルが導出されることもできる。即ち、前述した数式１８及び数式２０にｓ_ｎの代わりに（ｓ_ｎ、ｂｋ＞＞ｎ）を挿入した数式に基づいて、前記対象ブロックに対するリファイン動きベクトルが導出されることができる。前記対象ブロックのサイズが４×４である場合、前記ブロック単位リファイン動きベクトルは、以下の数式に基づいて導出されることができる。

以後、前述した数式１４のＶ_ｘをＶ_ｘ、ｂｋに変え、Ｖ_ｙをＶ_ｙ、ｂｋに変えて前記対象サンプルに対するリファイン予測サンプルが導出されることができる。

一方、本発明では現在ブロックに対する特定条件に基づいて前記ＢＩＯ予測を適応的に適用する方案を提案する。それによって、前記ＢＩＯ予測、特に、ブロックベースのＢＩＯ予測を適用するインター予測を最適化してコーディング効率を向上させることができる。

一例として、現在ブロックのサイズに基づいて前述したＢＩＯ予測の適用可否が決定されることができる。例えば、前記現在ブロックのサイズがＷ×Ｈである場合、前記現在ブロックのサイズと既設定された閾値に基づいて前記予測の適用可否が決定されることができる。

例えば、前記現在ブロックの幅と幅に対する閾値が同じであり、前記現在ブロックの高さと高さに対する閾値が同じ場合は、前記現在ブロックに対して前記ＢＩＯ予測が適用されないと決定されることができる。または、前記現在ブロックのサイズＷ×Ｈが既設定された最小サイズＮ×Ｍより小さい場合、前記現在ブロックに対して前記ＢＩＯ予測が適用されないと決定されることができる。または、前記現在ブロックのサンプル数が既設定された閾値より小さい場合、前記現在ブロックに対して前記ＢＩＯ予測が適用されないと決定されることができる。

具体的に、例えば、前記現在ブロックのサイズが４×４である場合、前記ＢＩＯ予測は、前記現在ブロックに対して適用されない。

図５は、現在ブロックのサイズに基づいて前記ＢＩＯ予測の適用可否を決定する一例を示す。

エンコーディング装置／デコーディング装置は、前記現在ブロックに対する動きベクトルを導出することができる（Ｓ５００）。前記動きベクトルは、ＭＶＬ０及びＭＶＬ１を含むことができる。

エンコーディング装置／デコーディング装置は、前記現在ブロックのサイズが４×４であるかどうかを判断することができる（Ｓ５１０）。前記現在ブロックのサイズが４×４である場合、前記現在ブロックに対する前記ＢＩＯ予測は実行されない。この場合、前記導出された前記動きベクトルに基づいて、前記現在ブロックに対するインター予測が実行されることができる。

前記現在ブロックのサイズが４×４でない場合、エンコーディング装置／デコーディング装置は、前記現在ブロックに対するブロックベースのＢＩＯ予測を実行することができる（Ｓ５２０）。この場合、前記ブロック単位動きベクトルが導出される対象ブロックのサイズは４×４である。即ち、前記エンコーディング装置／デコーディング装置は、前記現在ブロックに含まれている４×４サイズの対象ブロックに対するリファイン動きベクトルを導出することができ、前記リファイン動きベクトルに基づいて前記現在ブロックの前記対象ブロックに含まれている対象サンプルに対するリファイン予測サンプルを導出することができる。

一方、前記現在ブロックの動き情報を導出する過程でＦＲＵＣ（Ｆｒａｍｅ Ｒａｔｅ Ｕｐ－Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）が適用されることができ、前記ＦＲＵＣを介して導出された動き情報に基づいて前述したＢＩＯ予測が実行されることもできる。前記ＦＲＵＣは、ＰＭＭＶＤ（Ｐａｔｔｅｒｎ Ｍａｔｃｈｅｄ Ｍｏｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ Ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）とも呼ばれる。前記ＦＲＵＣは、映像内で客体が一定の速度で動き、このとき、ピクセル値（サンプル値）に変化が無いことを仮定し、ＴＭ（ｔｅｍｐｌａｔｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ）方法またはＢＭ（ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｍａｔｃｈｉｎｇ）方法を介して動き情報を導出する方案を示すことができる。具体的に、下記のように説明されることができる。

図６は、前記ＢＭ方法を介した動き情報を導出する一例を例示的に示す。前記現在ブロックに前記ＦＲＵＣが適用された場合、前記現在ブロックに対するＭＶＬ０及びＭＶＬ１を順次に一つずつ選択した後、前記現在ブロックが属するピクチャを中心に補間（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）して前記Ｌ０方向及びＬ１方向のうち前記動きベクトルと関連した方向と異なる方向の前記動きベクトルに対応される動きベクトルを導出することができる。

具体的に、エンコーディング装置／デコーディング装置は、前記現在ブロックの隣接ブロックに基づいて前記現在ブロックの動き情報候補リストを導出することができる。前記隣接ブロックの動きベクトル候補は、双予測動きベクトル候補または単予測動きベクトル候補である。エンコーディング装置／デコーディング装置は、前記動きベクトル候補に含まれている動きベクトルをＬ０方向とＬ１方向に分けて区分できる。即ち、エンコーディング装置／デコーディング装置は、前記動きベクトル候補に含まれている動きベクトルをＭＶＬ０とＭＶＬ１に区分できる。

以後、前記区分された動きベクトルを順次に一つずつ選択した後、前記現在ブロックが属するピクチャを中心に補間（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）して前記Ｌ０方向及びＬ１方向のうち前記動きベクトルと関連した方向と異なる方向の前記動きベクトルに対応される動きベクトルを導出することができる。

例えば、前記現在ブロックの動きベクトル候補がＭＶＬ０である場合、前記ＭＶＬ０に対するＬ０参照ピクチャと前記現在ブロックを含む現在ピクチャとの間の時間的距離（Ｔｅｍｐｏｒａｌ ｄｉｓｔａｎｃｅ）及びＬ１参照ピクチャと前記現在ピクチャとの間の時間的距離に基づいてスケーリングして前記ＭＶＬ０と対応されるＭＶＬ１を導出することができる。即ち、前記ＭＶＬ０に対するＬ０参照ピクチャと前記現在ピクチャとの第１の時間的距離及び前記Ｌ１参照ピクチャと前記現在ピクチャとの第２の時間的距離に基づいて前記ＭＶＬ０をスケーリングして前記ＭＶＬ１を導出することができる。ここで、前記第１の時間的距離は、前記Ｌ０参照ピクチャのＰＯＣと前記現在ピクチャのＰＯＣとの差値であり、前記第２の時間的距離は、前記Ｌ１参照ピクチャのＰＯＣと前記現在ピクチャのＰＯＣとの差値である。また、前記Ｌ１参照ピクチャは、前記Ｌ１に含まれているＬ１参照ピクチャの中から導出されることができる。例えば、前記Ｌ１参照ピクチャは、前記Ｌ１に含まれているＬ１参照ピクチャのうち前記ＭＶＬ０が指す参照領域と導出されたＭＶＬ１が指す参照領域との差分値、即ち、レジデュアルが最も小さい参照領域を含む参照ピクチャとして導出されることができる。前記ＭＶＬ０が指す参照領域と導出されたＭＶＬ１が指す参照領域との差分値は、前記動きベクトル候補に対するコスト（ｃｏｓｔ）と示すことができる。

また、例えば、前記現在ブロックの動きベクトル候補がＭＶＬ１である場合、前記ＭＶＬ１に対するＬ１参照ピクチャと前記現在ブロックを含む現在ピクチャとの間の時間的距離（Ｔｅｍｐｏｒａｌ ｄｉｓｔａｎｃｅ）及びＬ０参照ピクチャと前記現在ピクチャとの間の時間的距離に基づいてスケーリングして前記ＭＶＬ１と対応されるＭＶＬ０を導出することができる。即ち、前記ＭＶＬ１に対するＬ１参照ピクチャと前記現在ピクチャとの第１の時間的距離及び前記Ｌ０参照ピクチャと前記現在ピクチャとの第２の時間的距離に基づいて前記ＭＶＬ１をスケーリングして前記ＭＶＬ１を導出することができる。ここで、前記第１の時間的距離は、前記Ｌ１参照ピクチャのＰＯＣと前記現在ピクチャのＰＯＣとの差値であり、前記第２の時間的距離は、前記Ｌ０参照ピクチャのＰＯＣと前記現在ピクチャのＰＯＣとの差値である。図６に示すＴＤ０は、前記第１の時間的距離を示し、ＴＤ１は、前記第２の時間的距離を示す。また、前記Ｌ０参照ピクチャは、前記Ｌ０に含まれているＬ０参照ピクチャの中から導出されることができる。例えば、前記Ｌ０参照ピクチャは、前記Ｌ０に含まれているＬ０参照ピクチャのうち前記ＭＶＬ１が指す参照領域と導出されたＭＶＬ０が指す参照領域との差分値、即ち、レジデュアルが最も小さい参照領域を含む参照ピクチャとして導出されることができる。前記ＭＶＬ１が指す参照領域と導出されたＭＶＬ０が指す参照領域との差分値は、コスト（ｃｏｓｔ）と示すことができる。

エンコーディング装置／デコーディング装置は、前記動きベクトル候補に対するコストを導出することができ、前記コストが最も小さい動きベクトル候補（ＭＶＬ０及びＭＶＬ１を含む双予測動き情報）を前記現在ブロックの動き情報として導出することができる。

一方、前記現在ブロックに前記ＦＲＵＣが適用された場合、前記ＴＭ方法を介して前記現在ブロックの動き情報が導出されることもできる。

図７は、前記ＴＭ方法を介した動き情報を導出する一例を例示的に示す。図７を参照すると、Ｌ０参照ピクチャに含まれているＬ０参照ブロックのうち前記現在ブロックのテンプレート（ｔｅｍｐｌａｔｅ）と最も類似したテンプレートに対する参照ブロックが前記現在ブロックに対するＬ０参照ブロックとして導出されることができ、前記Ｌ０参照ブロックを指す動きベクトルが前記現在ブロックに対するＭＶＬ０として導出されることができる。即ち、Ｌ０参照ピクチャに含まれている参照ブロックのうち前記現在ブロックのテンプレートとのコストが最も小さいテンプレートに対する参照ブロックが前記現在ブロックに対するＬ０参照ブロックとして導出されることができ、前記Ｌ０参照ブロックを指す動きベクトルが前記現在ブロックに対するＭＶＬ０として導出されることができる。

前記現在ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができ、前記Ｌ０参照ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックのテンプレートと対応する領域であり、前記参照ブロックの前記テンプレートは、前記参照ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができる。前記参照ブロックに対するコストは、前記現在ブロックのテンプレートと前記参照ブロックのテンプレートとのＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として導出されることができる。

前記コストは、以下のような数式に基づいて導出されることができる。

ここで、ｉ，ｊはブロックのテンプレート内のサンプルの位置（ｉ，ｊ）を示し、Ｃｏｓｔ_{ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ}は前記コストを示し、Ｔｅｍ_ｐｒｅｆは参照ブロックのテンプレートのサンプル値を示し、Ｔｅｍｐ_ｃｕｒは前記現在ブロックのテンプレートのサンプル値を示す。参照ブロックのテンプレートと前記現在ブロックのテンプレートとの間の対応するサンプル間の差を累積することができ、前記差の累積は、前記参照ブロックに対するコストとして使われることができる。Ｌ０参照ピクチャに含まれているＬ０参照ブロックのうち最も小さいコストを有するＬ０参照ブロックが前記現在ブロックに対するＬ０参照ブロックとして導出されることができ、前記Ｌ０参照ブロックを指す動きベクトルが前記現在ブロックに対するＭＶＬ０として導出されることができる。前記コストは、前述した内容のように現在ブロックのテンプレート及びＬ０参照ブロックのテンプレートに基づいて導出されることができる。

また、図７を参照すると、Ｌ１参照ピクチャに含まれているＬ１参照ブロックのうち前記現在ブロックのテンプレート（ｔｅｍｐｌａｔｅ）と最も類似したテンプレートに対する参照ブロックが前記現在ブロックに対するＬ１参照ブロックとして導出されることができ、前記Ｌ１参照ブロックを指す動きベクトルが前記現在ブロックに対するＭＶＬ１として導出されることができる。即ち、Ｌ１参照ピクチャに含まれている参照ブロックのうち前記現在ブロックのテンプレートとのコストが最も小さいテンプレートに対する参照ブロックが前記現在ブロックに対するＬ１参照ブロックとして導出されることができ、前記Ｌ１参照ブロックを指す動きベクトルが前記現在ブロックに対するＭＶＬ１として導出されることができる。

前記現在ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができ、前記Ｌ１参照ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックのテンプレートと対応する領域であり、前記参照ブロックの前記テンプレートは、前記参照ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができる。前記参照ブロックに対するコストは、前記現在ブロックのテンプレートと前記参照ブロックのテンプレートとのＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として導出されることができる。Ｌ１参照ピクチャに含まれているＬ１参照ブロックのうち最も小さいコストを有するＬ１参照ブロックが前記現在ブロックに対するＬ１参照ブロックとして導出されることができ、前記Ｌ１参照ブロックを指す動きベクトルが前記現在ブロックに対するＭＶＬ１として導出されることができる。前記コストは、前述した内容のように現在ブロックのテンプレート及びＬ１参照ブロックのテンプレートに基づいて導出されることができる。

一方、デコーディング装置は、エンコーディング装置から最適の動きベクトルを導出するためのマッチング方法に対する情報を取得することもでき、この場合、前記マッチング方法によって最適の動きベクトルを導出することができる。例えば、デコーディング装置は、前記ＢＭ方法またはＴＭ方法の選択に対するフラグをビットストリームを介して取得できる。前記フラグは、ＢＭ／ＴＭ選択フラグということもできる。デコーディング装置は、前記フラグの値に基づいてマッチング方法を選択することができる。例えば、前記フラグの値が１である場合、デコーディング装置は、前記ＢＭ方法を実行して前記現在ブロックの動き情報を導出することができ、または前記フラグの値が０である場合、デコーディング装置は、前記ＴＭ方法を実行して前記現在ブロックの動き情報を導出することができる。または、前記フラグの値が０である場合、デコーディング装置は、前記ＢＭ方法を実行して前記現在ブロックの動き情報を導出することができ、または前記フラグの値が１である場合、デコーディング装置は、前記ＴＭ方法を実行して前記現在ブロックの動き情報を導出することができる。

図８ａ乃至図８ｂは、ＦＲＵＣに基づいて実行されるエンコーディング過程及びデコーディング過程の一例を示す。

図８ａは、ＦＲＵＣに基づいて実行されるエンコーディング過程の一例を示す。

図８ａを参照すると、エンコーディング装置は、ＢＭモードを適用して現在ブロックに対する動き情報を導出する（Ｓ８００）。一方、前述したＢＭ方法に基づいて動き情報を導出する方案は、ＢＭモードと示すことができる。

例えば、エンコーディング装置は、前記現在ブロックの隣接ブロックに基づいて前記現在ブロックの動き情報候補リストを導出することができる。前記動き情報候補リストに含まれている候補は、Ｌ０動き情報またはＬ１動き情報を含むことができる。

以後、エンコーディング装置は、ＢＭ方法を介して前記動き情報候補リストに含まれている候補に対するコストを導出することができ、最も小さいコストを有する候補に基づいて前記現在ブロックに対する動き情報を導出することができる。

前記動き情報候補リストに含まれている候補に対するコストは、以下のように導出されることができる。エンコーディング装置は、現在ピクチャを中心にして前記候補の動きベクトルを補間（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）して前記Ｌ０方向及びＬ１方向のうち前記動きベクトルと関連した方向と異なる方向の前記動きベクトルに対応される動きベクトルを導出することができ、前記候補の動きベクトルが指す参照ブロックと前記導出された動きベクトルが指す参照ブロックとのＳＡＤを前記候補のコストとして導出することができる。

例えば、前記動き候補がＬ０動き情報を含む場合、エンコーディング装置は、第１の時間的距離及び第２の時間的距離に基づいて前記動き候補に対するＭＶＬ０をスケーリングしてＭＶＬ１を導出することができる。エンコーディング装置は、前記ＭＶＬ０が指すＬ０参照ブロックと前記ＭＶＬ１が指すＬ１参照ブロックとのＳＡＤを前記動き候補のコストとして導出することができる。ここで、前記第１の時間的距離は、前記動き候補に対するＬ０参照ピクチャのＰＯＣと現在ピクチャのＰＯＣとの差値であり、前記第２の時間的距離は前記ＭＶＬ１に対するＬ１参照ピクチャのＰＯＣと前記現在ピクチャのＰＯＣとの差値である。

また、例えば、前記動き候補がＬ１動き情報を含む場合、エンコーディング装置は、第１の時間的距離及び第２の時間的距離に基づいて前記動き候補に対するＭＶＬ１をスケーリングしてＭＶＬ０を導出することができる。エンコーディング装置は、前記ＭＶＬ１が指すＬ１参照ブロックと前記ＭＶＬ０が指すＬ０参照ブロックとのＳＡＤを前記動き候補のコストとして導出することができる。ここで、前記第１の時間的距離は、前記動き候補に対するＬ１参照ピクチャのＰＯＣと現在ピクチャのＰＯＣとの差値であり、前記第２の時間的距離は、前記ＭＶＬ０に対するＬ０参照ピクチャのＰＯＣと前記現在ピクチャのＰＯＣとの差値である。

エンコーディング装置は、前記候補のコストを比較することができ、最も小さいコストを有する候補の動き情報（Ｌ０動き情報またはＬ１動き情報）及び前記候補に基づいて導出された動き情報（Ｌ１動き情報またはＬ０動き情報）を前記現在ブロックの動き情報として導出することができる。前記導出された動き情報は、前記ＢＭモードに基づいて導出された動き情報を示すことができる。

エンコーディング装置は、ＴＭモードを適用して現在ブロックに対する動き情報を導出する（Ｓ８１０）。一方、前述したＴＭ方法に基づいて動き情報を導出する方案は、ＴＭモードと示すことができる。

エンコーディング装置は、Ｌ０参照ピクチャに含まれているＬ０参照ブロックのうち前記現在ブロックのテンプレートとのコストが最も小さいテンプレートに対するＬ０参照ブロックを指す動きベクトルが前記現在ブロックに対するＭＶＬ０として導出されることができる。ここで、前記現在ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができ、前記Ｌ０参照ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックのテンプレートと対応する領域であり、前記Ｌ０参照ブロックの前記テンプレートは、前記Ｌ０参照ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができる。前記Ｌ０参照ブロックに対するコストは、前記現在ブロックのテンプレートと前記Ｌ０参照ブロックのテンプレートとのＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として導出されることができる。

また、エンコーディング装置は、Ｌ１参照ピクチャに含まれているＬ１参照ブロックのうち前記現在ブロックのテンプレートとのコストが最も小さいテンプレートに対するＬ１参照ブロックを指す動きベクトルを前記現在ブロックに対するＭＶＬ１として導出することができる。ここで、前記現在ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができ、前記Ｌ１参照ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックのテンプレートと対応する領域であり、前記Ｌ１参照ブロックの前記テンプレートは、前記Ｌ１参照ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができる。前記Ｌ１参照ブロックに対するコストは、前記現在ブロックのテンプレートと前記Ｌ１参照ブロックのテンプレートとのＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として導出されることができる。

エンコーディング装置は、Ｌ０動き情報とＬ１動き情報を含む動き情報を前記現在ブロックの動き情報として導出することができる。前記Ｌ０動き情報は、前記ＭＶＬ０及び前記Ｌ０参照ピクチャを指す参照ピクチャインデックスを含むことができ、前記Ｌ１動き情報は、前記ＭＶＬ１及び前記Ｌ１参照ピクチャを指す参照ピクチャインデックスを含むことができる。

エンコーディング装置は、ＢＭモードに基づいて導出された動き情報及びＴＭモードに基づいて導出された動き情報に対するＲＤ（ｒａｔｅ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）チェックを実行することができ、前記ＢＭモード及び前記ＴＭモードの中から前記現在ブロックに対する最適のモードを選択することができる（Ｓ８２０）。エンコーディング装置は、ＢＭモードに基づいて導出された動き情報及びＴＭモードに基づいて導出された動き情報に対するＲＤコストに基づいて、前記ＢＭモード及び前記ＴＭモードの中から前記現在ブロックに適用されるモードを選択することができる。一方、エンコーディング装置は、前記選択されたモードを示す情報を生成することができる。例えば、エンコーディング装置は、前記ＢＭモード及び前記ＴＭモードのうち一つを示すフラグを生成することができ、ビットストリームを介して前記フラグをシグナリングすることができる。

図８ｂは、ＦＲＵＣに基づいて実行されるデコーディング過程の一例を示す。

図８ｂを参照すると、デコーディング装置は、前記現在ブロックにＢＭモードが適用されるかどうかを判断することができる（Ｓ８３０）。デコーディング装置は、前記現在ブロックにＢＭモードまたはＴＭモードが適用されるかどうかを判断することができる。例えば、デコーディング装置は、ビットストリームを介して前記ＢＭモード及び前記ＴＭモードのうち一つを示すフラグを取得することができる。デコーディング装置は、前記ＢＭモード及び前記ＴＭモードのうち前記フラグが指すモードを前記現在ブロックに適用されるモードとして導出することができる。

前記現在ブロックに前記ＢＭモードが適用される場合、デコーディング装置は、前記ＢＭモードに基づいて前記現在ブロックに対する動き情報を導出する（Ｓ８４０）。

例えば、デコーディング装置は、前記現在ブロックの隣接ブロックに基づいて前記現在ブロックの動き情報候補リストを導出することができる。前記動き情報候補リストに含まれている候補は、Ｌ０動き情報またはＬ１動き情報を含むことができる。

以後、デコーディング装置は、ＢＭ方法を介して前記動き情報候補リストに含まれている候補に対するコストを導出することができ、最も小さいコストを有する候補に基づいて前記現在ブロックに対する動き情報を導出することができる。

前記動き情報候補リストに含まれている候補に対するコストは、以下のように導出されることができる。デコーディング装置は、現在ピクチャを中心にして前記候補の動きベクトルを補間（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）して前記Ｌ０方向及びＬ１方向のうち前記動きベクトルと関連した方向と異なる方向の前記動きベクトルに対応される動きベクトルを導出することができ、前記候補の動きベクトルが指す参照ブロックと前記導出された動きベクトルが指す参照ブロックとのＳＡＤを前記候補のコストとして導出することができる。

例えば、前記動き候補がＬ０動き情報を含む場合、デコーディング装置は、第１の時間的距離及び第２の時間的距離に基づいて前記動き候補に対するＭＶＬ０をスケーリングしてＭＶＬ１を導出することができる。デコーディング装置は、前記ＭＶＬ０が指すＬ０参照ブロックと前記ＭＶＬ１が指すＬ１参照ブロックとのＳＡＤを前記動き候補のコストとして導出することができる。ここで、前記第１の時間的距離は、前記動き候補に対するＬ０参照ピクチャのＰＯＣと現在ピクチャのＰＯＣとの差値であり、前記第２の時間的距離は、前記ＭＶＬ１に対するＬ１参照ピクチャのＰＯＣと前記現在ピクチャのＰＯＣとの差値である。

また、例えば、前記動き候補がＬ１動き情報を含む場合、デコーディング装置は、第１の時間的距離及び第２の時間的距離に基づいて前記動き候補に対するＭＶＬ１をスケーリングしてＭＶＬ０を導出することができる。デコーディング装置は、前記ＭＶＬ１が指すＬ１参照ブロックと前記ＭＶＬ０が指すＬ０参照ブロックとのＳＡＤを前記動き候補のコストとして導出することができる。ここで、前記第１の時間的距離は、前記動き候補に対するＬ１参照ピクチャのＰＯＣと現在ピクチャのＰＯＣとの差値であり、前記第２の時間的距離は、前記ＭＶＬ０に対するＬ０参照ピクチャのＰＯＣと前記現在ピクチャのＰＯＣとの差値である。

デコーディング装置は、前記候補のコストを比較することができ、最も小さいコストを有する候補の動き情報（Ｌ０動き情報またはＬ１動き情報）及び前記候補に基づいて導出された動き情報（Ｌ１動き情報またはＬ０動き情報）を前記現在ブロックの動き情報として導出することができる。

一方、前記現在ブロックに前記ＴＭモードが適用される場合、デコーディング装置は、前記ＴＭモードに基づいて前記現在ブロックに対する動き情報を導出する（Ｓ８５０）。

デコーディング装置は、Ｌ０参照ピクチャに含まれているＬ０参照ブロックのうち前記現在ブロックのテンプレートとのコストが最も小さいテンプレートに対するＬ０参照ブロックを指す動きベクトルが前記現在ブロックに対するＭＶＬ０として導出されることができる。ここで、前記現在ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができ、前記Ｌ０参照ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックのテンプレートと対応する領域であり、前記Ｌ０参照ブロックの前記テンプレートは、前記Ｌ０参照ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができる。前記Ｌ０参照ブロックに対するコストは、前記現在ブロックのテンプレートと前記Ｌ０参照ブロックのテンプレートとのＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として導出されることができる。

また、デコーディング装置は、Ｌ１参照ピクチャに含まれているＬ１参照ブロックのうち前記現在ブロックのテンプレートとのコストが最も小さいテンプレートに対するＬ１参照ブロックを指す動きベクトルを前記現在ブロックに対するＭＶＬ１として導出することができる。ここで、前記現在ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができ、前記Ｌ１参照ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックのテンプレートと対応する領域であり、前記Ｌ１参照ブロックの前記テンプレートは、前記Ｌ１参照ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができる。前記Ｌ１参照ブロックに対するコストは、前記現在ブロックのテンプレートと前記Ｌ１参照ブロックのテンプレートとのＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として導出されることができる。

デコーディング装置は、Ｌ０動き情報とＬ１動き情報を含む動き情報を前記現在ブロックの動き情報として導出することができる。前記Ｌ０動き情報は、前記ＭＶＬ０及び前記Ｌ０参照ピクチャを指す参照ピクチャインデックスを含むことができ、前記Ｌ１動き情報は、前記ＭＶＬ１及び前記Ｌ１参照ピクチャを指す参照ピクチャインデックスを含むことができる。

一方、前述した内容のようにＦＲＵＣを介して前記現在ブロックの動き情報が導出される場合、前記現在ブロックに適用されたモード（ＢＭモードまたはＴＭモード）に基づいて前記ＢＩＯを適応的に適用することがコーディング効率をより向上させることができる。具体的に、ＦＲＵＣのＢＭモードと前記ＢＩＯは、後述する仮定１及び仮定２を考慮した予測方案である。

－仮定１．短い時間の間に対象物体（ｏｂｊｅｃｔ）が同じ速度で移動する。

－仮定２．連続されたフレーム（ｆｒａｍｅ）で対象物体に対するサンプル値は変わらない。

前記ＢＭモードが適用される場合、前記仮定を考慮して各（サブ）ブロックの動きベクトルが導出されることができ、前記ＢＩＯが適用される場合も、前記仮定を考慮して各（サブ）ブロックのオフセット（各（サブ）ブロックの動きベクトルに基づいて導出される値）が導出されることができる。したがって、同じ仮定に基づいて実行される方法を重複適用しないことがコーディング効率をより向上させることができる。それによって、前記現在ブロックにＦＲＵＣが適用される場合、ＴＭモードに基づいて動き情報が導出されると、前記ＢＩＯを適用し、ＢＭモードに基づいて動き情報が導出されると、前記ＢＩＯを適用しない方案が提案されることができる。

図９ａ乃至図９ｂは、ＦＲＵＣ及び／またはＢＩＯが適用された現在ブロックをエンコーディング／デコーディングする一例を示す。

図９ａは、ＦＲＵＣ及び／またはＢＩＯが適用された現在ブロックをエンコーディングする一例を示す。

図９ａを参照すると、エンコーディング装置は、現在ブロックにＦＲＵＣを適用して前記現在ブロックの動き情報を導出することができる（Ｓ９００）。エンコーディング装置は、前記現在ブロックに対してＢＭモード及びＴＭモードに基づいて前記現在ブロックに対する動き情報を導出することができる。前記ＢＭモードに基づいて前記現在ブロックに対する動き情報を導出する具体的な方案は、前述の通りである。また、前記ＴＭモードに基づいて前記現在ブロックに対する動き情報を導出する具体的な方案は、前述の通りである。

エンコーディング装置は、現在ブロックに対してＴＭモードが適用されるかどうかを判断することができる（Ｓ９１０）。エンコーディング装置は、前記ＢＭモードに基づいて導出された動き情報と前記ＴＭモードに基づいて導出された動き情報とを比較して前記現在ブロックに適用されるモードを選択することができる。

前記現在ブロックにＴＭモードが適用された場合、エンコーディング装置は、前記現在ブロックに対する動き情報に基づいてＢＩＯ予測を実行することができる（Ｓ９２０）。エンコーディング装置は、前記ＴＭモードに基づいて導出された動き情報に基づいてＢＩＯ予測を実行することができる。例えば、前記動き情報は、前記現在ブロックに対するＭＶＬ０及びＭＶＬ１を含むことができ、エンコーディング装置は、前記現在ブロックに対するＭＶＬ０及びＭＶＬ１と、第１のプレディクタ及び第２のプレディクタとに基づいて前記現在ブロックに対するブロック単位リファイン動きベクトルを求めることができる。例えば、前記現在ブロックに含まれている４×４サイズのブロックに対するリファイン動きベクトルが導出されることができる。エンコーディング装置は、前記現在ブロックに対する前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１と、前記第１のプレディクタ及び前記第２のプレディクタとに基づいて前記現在ブロックの対象ブロックに対するリファイン動きベクトルを導出することができ、前記リファイン動きベクトルに基づいてリファイン予測サンプルを導出することができる。

具体的に、エンコーディング装置は、前記対象ブロックのサンプルの各々を基準にして前記ＭＶＬ０による位置の第１のプレディクタ及びＭＶＬ１による位置の第２のプレディクタを導出することができ、前記第１のプレディクタ及び前記第２のプレディクタに基づいて前記対象サンプルに対するグラジエントを導出することができる。以後、エンコーディング装置は、前記サンプルに対するグラジエントに基づいて前記対象ブロックのリファイン動きベクトルが導出されることができる。例えば、前記対象ブロックに対する前記リファイン動きベクトルは、前述した数式１６に基づいて導出されることができる。エンコーディング装置は、前記リファイン動きベクトルに基づいて前記対象ブロックに対するリファイン予測サンプルを導出することができる。

一方、前記現在ブロックにＢＭモードが適用された場合、エンコーディング装置は、前記現在ブロックに対するＢＩＯ予測を実行せずに、導出された動き情報に基づいて予測を実行することができる。

図９ｂは、ＦＲＵＣ及び／またはＢＩＯが適用された現在ブロックをデコーディングする一例を示す。

図９ｂを参照すると、デコーディング装置は、前記現在ブロックにＴＭモードが適用されるかどうかを判断することができる（Ｓ９３０）。デコーディング装置は、前記現在ブロックにＢＭモードまたはＴＭモードが適用されるかどうかを判断することができる。例えば、デコーディング装置は、ビットストリームを介して前記ＢＭモード及び前記ＴＭモードのうち一つを示すフラグを取得することができる。デコーディング装置は、前記ＢＭモード及び前記ＴＭモードのうち前記フラグが指すモードを前記現在ブロックに適用されるモードとして導出することができる。

一方、前記現在ブロックに前記ＴＭモードが適用される場合、デコーディング装置は、前記ＴＭモードに基づいて前記現在ブロックに対する動き情報を導出する（Ｓ９４０）。

デコーディング装置は、Ｌ０参照ピクチャに含まれているＬ０参照ブロックのうち前記現在ブロックのテンプレートとのコストが最も小さいテンプレートに対するＬ０参照ブロックを指す動きベクトルが前記現在ブロックに対するＭＶＬ０として導出されることができる。ここで、前記現在ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができ、前記Ｌ０参照ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックのテンプレートと対応する領域であり、前記Ｌ０参照ブロックの前記テンプレートは、前記Ｌ０参照ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができる。前記Ｌ０参照ブロックに対するコストは、前記現在ブロックのテンプレートと前記Ｌ０参照ブロックのテンプレートとのＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として導出されることができる。

また、デコーディング装置は、Ｌ１参照ピクチャに含まれているＬ１参照ブロックのうち前記現在ブロックのテンプレートとのコストが最も小さいテンプレートに対するＬ１参照ブロックを指す動きベクトルを前記現在ブロックに対するＭＶＬ１として導出することができる。ここで、前記現在ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができ、前記Ｌ１参照ブロックの前記テンプレートは、前記現在ブロックのテンプレートと対応する領域であり、前記Ｌ１参照ブロックの前記テンプレートは、前記Ｌ１参照ブロックの左側隣接領域及び／または上側隣接領域を含むことができる。前記Ｌ１参照ブロックに対するコストは、前記現在ブロックのテンプレートと前記Ｌ１参照ブロックのテンプレートとのＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として導出されることができる。

デコーディング装置は、Ｌ０動き情報とＬ１動き情報を含む動き情報を前記現在ブロックの動き情報として導出することができる。前記Ｌ０動き情報は、前記ＭＶＬ０及び前記Ｌ０参照ピクチャを指す参照ピクチャインデックスを含むことができ、前記Ｌ１動き情報は、前記ＭＶＬ１及び前記Ｌ１参照ピクチャを指す参照ピクチャインデックスを含むことができる。

前記現在ブロックにＴＭモードが適用された場合、デコーディング装置は、前記現在ブロックに対する動き情報に基づいてＢＩＯ予測を実行することができる（Ｓ９５０）。デコーディング装置は、前記ＴＭモードに基づいて導出された動き情報に基づいてＢＩＯ予測を実行することができる。例えば、前記動き情報は、前記現在ブロックに対するＭＶＬ０及びＭＶＬ１を含むことができ、デコーディング装置は、前記現在ブロックに対するＭＶＬ０及びＭＶＬ１と、第１のプレディクタ及び第２のプレディクタとに基づいて前記現在ブロックに対するブロック単位リファイン動きベクトルを求めることができる。例えば、前記現在ブロックに含まれている４×４サイズのブロックに対するリファイン動きベクトルが導出されることができる。デコーディング装置は、前記現在ブロックに対する前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１と、前記第１のプレディクタ及び前記第２のプレディクタとに基づいて前記現在ブロックの対象ブロックに対するリファイン動きベクトルを導出することができ、前記リファイン動きベクトルに基づいてリファイン予測サンプルを導出することができる。

具体的に、デコーディング装置は、前記対象ブロックのサンプルの各々を基準にして前記ＭＶＬ０による位置の第１のプレディクタ及びＭＶＬ１による位置の第２のプレディクタを導出することができ、前記第１のプレディクタ及び前記第２のプレディクタに基づいて前記対象サンプルに対するグラジエントを導出することができる。以後、デコーディング装置は、前記サンプルに対するグラジエントに基づいて前記対象ブロックのリファイン動きベクトルが導出されることができる。例えば、前記対象ブロックに対する前記リファイン動きベクトルは、前述した数式１６に基づいて導出されることができる。デコーディング装置は、前記リファイン動きベクトルに基づいて前記対象ブロックに対するリファイン予測サンプルを導出することができる。

一方、前記現在ブロックに前記ＢＭモードが適用される場合、デコーディング装置は、前記ＢＭモードに基づいて前記現在ブロックに対する動き情報を導出する（Ｓ９６０）。

例えば、デコーディング装置は、前記現在ブロックの隣接ブロックに基づいて前記現在ブロックの動き情報候補リストを導出することができる。前記動き情報候補リストに含まれている候補は、Ｌ０動き情報またはＬ１動き情報を含むことができる。

以後、デコーディング装置は、ＢＭ方法を介して前記動き情報候補リストに含まれている候補に対するコストを導出することができ、最も小さいコストを有する候補に基づいて前記現在ブロックに対する動き情報を導出することができる。

前記動き情報候補リストに含まれている候補に対するコストは、以下のように導出されることができる。デコーディング装置は、現在ピクチャを中心にして前記候補の動きベクトルを補間（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）して前記Ｌ０方向及びＬ１方向のうち前記動きベクトルと関連した方向と異なる方向の前記動きベクトルに対応される動きベクトルを導出することができ、前記候補の動きベクトルが指す参照ブロックと前記導出された動きベクトルが指す参照ブロックとのＳＡＤを前記候補のコストとして導出することができる。

例えば、前記動き候補がＬ０動き情報を含む場合、デコーディング装置は、第１の時間的距離及び第２の時間的距離に基づいて前記動き候補に対するＭＶＬ０をスケーリングしてＭＶＬ１を導出することができる。デコーディング装置は、前記ＭＶＬ０が指すＬ０参照ブロックと前記ＭＶＬ１が指すＬ１参照ブロックとのＳＡＤを前記動き候補のコストとして導出することができる。ここで、前記第１の時間的距離は、前記動き候補に対するＬ０参照ピクチャのＰＯＣと現在ピクチャのＰＯＣとの差値であり、前記第２の時間的距離は、前記ＭＶＬ１に対するＬ１参照ピクチャのＰＯＣと前記現在ピクチャのＰＯＣとの差値である。

また、例えば、前記動き候補がＬ１動き情報を含む場合、デコーディング装置は、第１の時間的距離及び第２の時間的距離に基づいて前記動き候補に対するＭＶＬ１をスケーリングしてＭＶＬ０を導出することができる。デコーディング装置は、前記ＭＶＬ１が指すＬ１参照ブロックと前記ＭＶＬ０が指すＬ０参照ブロックとのＳＡＤを前記動き候補のコストとして導出することができる。ここで、前記第１の時間的距離は、前記動き候補に対するＬ１参照ピクチャのＰＯＣと現在ピクチャのＰＯＣとの差値であり、前記第２の時間的距離は、前記ＭＶＬ０に対するＬ０参照ピクチャのＰＯＣと前記現在ピクチャのＰＯＣとの差値である。

デコーディング装置は、前記候補のコストを比較することができ、最も小さいコストを有する候補の動き情報（Ｌ０動き情報またはＬ１動き情報）及び前記候補に基づいて導出された動き情報（Ｌ１動き情報またはＬ０動き情報）を前記現在ブロックの動き情報として導出することができる。デコーディング装置は、前記動き情報に基づいて前記現在ブロックに対する予測を実行することができる。

図１０は、本発明によるエンコーディング装置による映像エンコーディング方法を概略的に示す。図１０に開示された方法は、図１に開示されたエンコーディング装置により実行されることができる。具体的に、例えば、図１０のＳ１０００乃至Ｓ１０４０は、前記エンコーディング装置の予測部により実行されることができ、Ｓ１０５０は、前記エンコーディング装置のエントロピーエンコーディング部により実行されることができる。

エンコーディング装置は、参照ピクチャリスト０（Ｌ０）及び参照ピクチャリスト１（Ｌ１）を導出する（Ｓ１０００）。エンコーディング装置は、前記参照ピクチャリスト０（Ｌ０）及び前記参照ピクチャリスト１（Ｌ１）を導出することができ、前記参照ピクチャリスト０は、Ｌ０（Ｌｉｓｔ０）と呼ばれ、前記参照ピクチャリスト１は、Ｌ１（Ｌｉｓｔ１）と呼ばれる。

エンコーディング装置は、現在ブロックに対する二つの動きベクトル（ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ、ＭＶ）を導出し、前記二つのＭＶは、前記Ｌ０に対するＭＶＬ０及び前記Ｌ１に対するＭＶＬ１を含む（Ｓ１０１０）。エンコーディング装置は、現在ブロックがＢスライスに含まれ、前記現在ブロックに双予測が適用される場合、前記二つのＭＶを導出することができる。前記二つのＭＶは、前記Ｌ０に対するＭＶＬ０及び前記Ｌ１に対するＭＶＬ１である。

エンコーディング装置は、前記現在ブロックの隣接ブロックに基づいて前記現在ブロックに対する前記二つのＭＶを導出することができる。

例えば、エンコーディング装置は、前記隣接ブロックの動き情報に基づいて動き情報候補リストを生成することができ、ＲＤコストに基づいて前記動き情報候補リストに含まれている候補の中から特定候補を選択することができる。エンコーディング装置は、前記特定候補を指すインデックスを生成することができる。前記インデックスは、前述したインター予測に対する情報に含まれることができる。エンコーディング装置は、前記特定候補のＭＶＬ０及びＭＶＬ１を前記現在ブロックの前記二つのＭＶとして導出することができる。

または、エンコーディング装置は、前記現在ブロックにＦＲＵＣを適用して前記二つのＭＶを導出することができる。

具体的に、例えば、エンコーディング装置は、前記現在ブロックにＴＭ（Ｔｅｍｐｌａｔｅ Ｍａｔｃｈｉｎｇ）モードまたはＢＭ（Ｂｉ－ｌａｔｅｒａｌ Ｍａｔｃｈｉｎｇ）モードが適用されるかを決定することができる。また、エンコーディング装置は、前記ＴＭモード及び前記ＢＭモードのうち一つを指すフラグを生成することができる。前記インター予測に対する情報は、前記フラグを含むことができる。

前記現在ブロックに前記ＢＭモードが適用された場合、エンコーディング装置は、前記現在ブロックの隣接ブロックに基づいて前記現在ブロックの動き情報候補リストを導出することができ、前記動き情報候補リストに含まれている候補の中から特定候補を選択することができる。エンコーディング装置は、第１の時間的距離及び第２の時間的距離に基づいて前記特定候補の第１の動きベクトルをスケーリングして前記Ｌ０及び前記Ｌ１のうち前記動きベクトルと関連したリストと異なるリストに関連した第２の動きベクトルを導出することができ、前記第１の動きベクトル及び前記第２の動きベクトルを前記現在ブロックのＭＶとして導出することができる。ここで、前記第１の時間的距離は、前記第１の動きベクトルに対する参照ピクチャのＰＯＣ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｏｒｄｅｒ Ｃｏｕｎｔ）と前記現在ブロックが含まれている現在ピクチャのＰＯＣとの差値であり、前記第２の時間的距離は、前記第２の動きベクトルに対する参照ピクチャのＰＯＣと前記現在ピクチャのＰＯＣとの差値である。一方、前記動き情報候補リストに含まれている候補の中から最も小さいコストを有する候補が前記特定候補として選択されることができ、前記特定候補に対するコストは、前記第１の動きベクトルが指す参照ブロックと前記第２の動きベクトルが指す参照ブロックとのＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として導出されることができる。即ち、エンコーディング装置は、前記動き情報候補リストに対する候補の第２の動きベクトルを導出し、前記候補に対するコストを導出することができ、前記コストを比較して前記特定候補を選択することができる。

また、前記現在ブロックに前記ＴＭモードが適用された場合、エンコーディング装置は、前記現在ブロックのＬ０参照ピクチャ及びＬ１参照ピクチャを導出することができ、前記Ｌ０参照ピクチャのＬ０参照ブロックのうち最も小さいコストを有するＬ０参照ブロックを指す動きベクトルを前記ＭＶＬ０として導出することができ、前記Ｌ１参照ピクチャのＬ１参照ブロックのうち最も小さいコストを有するＬ１参照ブロックを指す動きベクトルを前記ＭＶＬ１として導出することができる。ここで、前記Ｌ０参照ブロックのコストは、前記現在ブロックのテンプレート（ｔｅｍｐｌａｔｅ）と前記Ｌ０参照ブロックのテンプレートとのＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として導出されることができ、前記Ｌ１参照ブロックのコストは、前記現在ブロックのテンプレートと前記Ｌ１参照ブロックのテンプレートとのＳＡＤとして導出されることができる。また、前記現在ブロックのテンプレートは、前記現在ブロックの隣接サンプルを含む特定領域を示し、前記Ｌ０参照ブロックのテンプレートは、前記現在ブロックの隣接サンプルに対応する前記Ｌ０参照ブロックの隣接サンプルを含む特定領域を示し、前記Ｌ１参照ブロックのテンプレートは、前記現在ブロックの隣接サンプルに対応する前記Ｌ１参照ブロックの隣接サンプルを含む特定領域を示すことができる。一方、前記Ｌ０参照ブロックまたは前記Ｌ１参照ブロックのコストは、前述した数式２４に基づいて導出されることができる。また、前記Ｌ０参照ピクチャは、前記Ｌ０に含まれているＬ０参照ピクチャのうち一つとして導出されることができ、前記Ｌ１参照ピクチャは、前記Ｌ１に含まれているＬ１参照ピクチャのうち一つとして導出されることができる。また、前記Ｌ０参照ピクチャ及び前記Ｌ１参照ピクチャは、前記現在ブロックの隣接ブロックの動き情報に基づいて導出されることができる。

一方、エンコーディング装置は、前記現在ブロックに対してＦＲＵＣが適用されるかどうかを示すＦＲＵＣフラグを生成することができる。前記インター予測に対する情報は、前記現在ブロックに対するＦＲＵＣフラグを含むことができる。

エンコーディング装置は、サブブロック単位でリファイン動きベクトルを導出するＢＩＯ（ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｏｐｔｉｃａｌ－ｆｌｏｗ）予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを決定する（Ｓ１０２０）。例えば、エンコーディング装置は、前記現在ブロックのサイズに基づいて前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを決定することができる。一例として、前記現在ブロックのサイズが４×４サイズより小さいまたは同じ場合は、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用されなく、前記現在ブロックのサイズが４×４サイズより大きい場合は、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用されることができる。

また、他の例として、エンコーディング装置は、前記ＴＭモードの適用可否に基づいて前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを決定することができる。一例として、前記現在ブロックに前記ＢＭモードが適用される場合、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用されなく、前記現在ブロックに前記ＴＭモードが適用される場合、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用されることができる。

前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用される場合、エンコーディング装置は、前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１に基づいて前記現在ブロックのサブブロックに対する前記リファイン動きベクトルを導出する（Ｓ１０３０）。ここで、前記サブブロックのサイズは、既設定されることができる。例えば、前記サブブロックのサイズは、４×４サイズである。前記リファイン動きベクトルは、前記現在ブロックのサブブロック単位として導出されることができる。

前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１を基準にして前記サブブロックの参照サンプル値のｘ軸、ｙ軸、時間軸グラジエントマップ（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｍａｐ）が導出されることができ、前記サブブロックに対するグラジエントマップに基づいて前記サブブロックに対する前記リファイン動きベクトルが導出されることができる。前記サブブロックに対する前記リファイン動きベクトルは、前述した数式２１または数式２３に基づいて導出されることができる。

エンコーディング装置は、前記リファイン動きベクトルに基づいて予測サンプルを導出する（Ｓ１０４０）。エンコーディング装置は、前記リファイン動きベクトルに基づいて予測サンプルを導出することができる。前記現在ブロックの前記サブブロックに対する予測サンプルは、前述した数式１４におけるＶ_ｘをＶ_ｘ、ｂｋに変え、Ｖ_ｙをＶ_ｙ、ｂｋに変えた数式に基づいて導出されることができる。また、前記第１の時間距離と前記第２の時間距離の大きさが異なる場合、前記現在ブロックの前記サブブロックに対する予測サンプルは、前述した数式１５におけるＶ_ｘをＶ_ｘ、ｂｋに変え、Ｖ_ｙをＶ_ｙ、ｂｋに変えた数式に基づいて導出されることができる。

一方、たとえ、図１０に示されていないとしても、前記ＢＩＯ予測が適用されないと判断された場合、エンコーディング装置は、前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１に基づいて前記対象サンプルに対する予測サンプルを導出することができる。

エンコーディング装置は、前記現在ブロックのインター予測に対する情報をエントロピーエンコーディングする（Ｓ１０５０）。エンコーディング装置は、前記インター予測に対する情報をエントロピーエンコーディングすることができ、ビットストリーム形態で出力できる。前記ビットストリームは、ネットワークまたは格納媒体を介してデコーディング装置に送信されることができる。

前記インター予測に対する情報は、前記現在ブロックの予測モード情報を含むことができる。前記予測モード情報は、前記現在ブロックに適用されるインター予測モードを示すことができる。また、前記インター予測に対する情報は、前記ＴＭモード及び前記ＢＭモードのうち一つを指すフラグを含むことができる。また、前記インター予測に対する情報は、前記現在ブロックに対するＦＲＵＣフラグを含むことができる。

一方、エンコーディング装置は、原本ピクチャの原本サンプル及び前記生成された予測サンプルに基づいてレジデュアル（ｒｅｓｉｄｕａｌ）サンプルを生成することができる。エンコーディング装置は、前記レジデュアルサンプルに基づいて前記レジデュアルに対する情報を生成することができる。前記レジデュアルに対する情報は、前記レジデュアルサンプルに対する変換係数を含むことができる。エンコーディング装置は、前記予測サンプル及び前記レジデュアルサンプルに基づいて前記復元サンプルを導出することができる。即ち、エンコーディング装置は、前記予測サンプルと前記レジデュアルサンプルを加えて前記復元サンプルを導出することができる。また、エンコーディング装置は、前記レジデュアルに対する情報をエンコーディングしてビットストリーム形態で出力できる。前記ビットストリームは、ネットワークまたは格納媒体を介してデコーディング装置に送信されることができる。

図１１は、本発明による映像エンコーディング方法を実行するエンコーディング装置を概略的に示す。図１０に開示された方法は、図１１に開示されたエンコーディング装置により実行されることができる。具体的に、例えば、図１１の前記エンコーディング装置の予測部は、図１０のＳ１０００乃至Ｓ１０４０を実行することができ、前記エンコーディング装置のエントロピーエンコーディング部は、図１０のＳ１０５０を実行することができる。

図１２は、本発明によるデコーディング装置による映像デコーディング方法を概略的に示す。図１２に開示された方法は、図２に開示されたデコーディング装置により実行されることができる。具体的に、例えば、図１２のＳ１２００乃至Ｓ１２４０は、前記デコーディング装置の予測部により実行されることができる。

デコーディング装置は、参照ピクチャリスト０（Ｌ０）及び参照ピクチャリスト１（Ｌ１）を導出する（Ｓ１２００）。デコーディング装置は、前記参照ピクチャリスト０（Ｌ０）及び前記参照ピクチャリスト１（Ｌ１）を導出することができ、前記参照ピクチャリスト０は、Ｌ０（Ｌｉｓｔ０）と呼ばれ、前記参照ピクチャリスト１は、Ｌ１（Ｌｉｓｔ１）と呼ばれる。

デコーディング装置は、現在ブロックに対する二つの動きベクトル（ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ、ＭＶ）を導出し、前記二つのＭＶは、前記Ｌ０に対するＭＶＬ０及び前記Ｌ１に対するＭＶＬ１を含む（Ｓ１２１０）。デコーディング装置は、インター予測に対する情報をビットストリームを介して取得でき、前記インター予測に対する情報に基づいて前記現在ブロックに適用されるインター予測モードを導出することができる。

デコーディング装置は、現在ブロックがＢスライスに含まれ、前記現在ブロックに双予測が適用される場合、前記二つのＭＶを導出することができる。前記二つのＭＶは、前記Ｌ０に対するＭＶＬ０及び前記Ｌ１に対するＭＶＬ１である。

デコーディング装置は、前記現在ブロックの隣接ブロックに基づいて前記現在ブロックに対する前記二つのＭＶを導出することができる。

例えば、デコーディング装置は、前記隣接ブロックの動き情報に基づいて動き情報候補リストを生成することができ、前記動き情報候補リストに含まれている候補の中から特定候補を指すインデックスに基づいて前記特定候補を選択することができる。前記インデックスは、前述したインター予測に対する情報に含まれることができる。デコーディング装置は、前記特定候補のＭＶＬ０及びＭＶＬ１を前記現在ブロックの前記二つのＭＶとして導出することができる。

または、デコーディング装置は、前記現在ブロックにＦＲＵＣを適用して前記二つのＭＶを導出することができる。

具体的に、例えば、デコーディング装置は、前記現在ブロックにＴＭ（Ｔｅｍｐｌａｔｅ Ｍａｔｃｈｉｎｇ）モードまたはＢＭ（Ｂｉ－ｌａｔｅｒａｌ Ｍａｔｃｈｉｎｇ）モードが適用されるかを判断することができる。一例として、デコーディング装置は、前記ＴＭモード及び前記ＢＭモードのうち一つを指すフラグを取得することができ、前記フラグが指すモードを前記現在ブロックに適用されると判断できる。前記インター予測に対する情報は、前記フラグを含むことができる。

前記現在ブロックに前記ＢＭモードが適用された場合、デコーディング装置は、前記現在ブロックの隣接ブロックに基づいて前記現在ブロックの動き情報候補リストを導出することができ、前記動き情報候補リストに含まれている候補の中から特定候補を選択することができる。デコーディング装置は、第１の時間的距離及び第２の時間的距離に基づいて前記特定候補の第１の動きベクトルをスケーリングして前記Ｌ０及び前記Ｌ１のうち前記動きベクトルと関連したリストと異なるリストに関連した第２の動きベクトルを導出することができ、前記第１の動きベクトル及び前記第２の動きベクトルを前記現在ブロックのＭＶとして導出することができる。ここで、前記第１の時間的距離は、前記第１の動きベクトルに対する参照ピクチャのＰＯＣ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｏｒｄｅｒ Ｃｏｕｎｔ）と前記現在ブロックが含まれている現在ピクチャのＰＯＣとの差値であり、前記第２の時間的距離は、前記第２の動きベクトルに対する参照ピクチャのＰＯＣと前記現在ピクチャのＰＯＣとの差値である。一方、前記動き情報候補リストに含まれている候補の中から最も小さいコストを有する候補が前記特定候補として選択されることができ、前記特定候補に対するコストは、前記第１の動きベクトルが指す参照ブロックと前記第２の動きベクトルが指す参照ブロックとのＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として導出されることができる。即ち、デコーディング装置は、前記動き情報候補リストに対する候補の第２の動きベクトルを導出し、前記候補に対するコストを導出することができ、前記コストを比較して前記特定候補を選択することができる。

また、前記現在ブロックに前記ＴＭモードが適用された場合、デコーディング装置は、前記現在ブロックのＬ０参照ピクチャ及びＬ１参照ピクチャを導出することができ、前記Ｌ０参照ピクチャのＬ０参照ブロックのうち最も小さいコストを有するＬ０参照ブロックを指す動きベクトルを前記ＭＶＬ０として導出することができ、前記Ｌ１参照ピクチャのＬ１参照ブロックのうち最も小さいコストを有するＬ１参照ブロックを指す動きベクトルを前記ＭＶＬ１として導出することができる。ここで、前記Ｌ０参照ブロックのコストは、前記現在ブロックのテンプレート（ｔｅｍｐｌａｔｅ）と前記Ｌ０参照ブロックのテンプレートとのＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として導出されることができ、前記Ｌ１参照ブロックのコストは、前記現在ブロックのテンプレートと前記Ｌ１参照ブロックのテンプレートとのＳＡＤとして導出されることができる。また、前記現在ブロックのテンプレートは、前記現在ブロックの隣接サンプルを含む特定領域を示し、前記Ｌ０参照ブロックのテンプレートは、前記現在ブロックの隣接サンプルに対応する前記Ｌ０参照ブロックの隣接サンプルを含む特定領域を示し、前記Ｌ１参照ブロックのテンプレートは、前記現在ブロックの隣接サンプルに対応する前記Ｌ１参照ブロックの隣接サンプルを含む特定領域を示すことができる。一方、前記Ｌ０参照ブロックまたは前記Ｌ１参照ブロックのコストは、前述した数式２４に基づいて導出されることができる。また、前記Ｌ０参照ピクチャは、前記Ｌ０に含まれているＬ０参照ピクチャのうち一つとして導出されることができ、前記Ｌ１参照ピクチャは、前記Ｌ１に含まれているＬ１参照ピクチャのうち一つとして導出されることができる。また、前記Ｌ０参照ピクチャ及び前記Ｌ１参照ピクチャは、前記現在ブロックの隣接ブロックの動き情報に基づいて導出されることができる。

一方、前記インター予測に対する情報は、前記現在ブロックに対するＦＲＵＣフラグを含むことができ、前記ＦＲＵＣフラグは、前記現在ブロックに対してＦＲＵＣが適用されるかどうかを示すことができる。

デコーディング装置は、サブブロック単位でリファイン動きベクトルを導出するＢＩＯ（ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｏｐｔｉｃａｌ－ｆｌｏｗ）予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを判断する（Ｓ１２２０）。例えば、デコーディング装置は、前記現在ブロックのサイズに基づいて前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを判断することができる。一例として、前記現在ブロックのサイズが４×４サイズより小さいまたは同じ場合は、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用されなく、前記現在ブロックのサイズが４×４サイズより大きい場合は、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用されることができる。

また、他の例として、デコーディング装置は、前記ＴＭモードの適用可否に基づいて前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを判断することができる。一例として、前記現在ブロックに前記ＢＭモードが適用される場合、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用されなく、前記現在ブロックに前記ＴＭモードが適用される場合、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用されることができる。

前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用される場合、デコーディング装置は、前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１に基づいて前記現在ブロックのサブブロックに対する前記リファイン動きベクトルを導出する（Ｓ１２３０）。ここで、前記サブブロックのサイズは、既設定されることができる。例えば、前記サブブロックのサイズは、４×４サイズである。前記リファイン動きベクトルは、前記現在ブロックのサブブロック単位として導出されることができる。

前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１を基準にして前記サブブロックの参照サンプル値のｘ軸、ｙ軸、時間軸グラジエントマップ（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｍａｐ）が導出されることができ、前記サブブロックに対するグラジエントマップに基づいて前記サブブロックに対する前記リファイン動きベクトルが導出されることができる。前記サブブロックに対する前記リファイン動きベクトルは、前述した数式２１または数式２３に基づいて導出されることができる。

デコーディング装置は、前記リファイン動きベクトルに基づいて予測サンプルを導出する（Ｓ１２４０）。デコーディング装置は、前記リファイン動きベクトルに基づいて予測サンプルを導出することができる。前記現在ブロックの前記サブブロックに対する予測サンプルは、前述した数式１４におけるＶ_ｘをＶ_ｘ、ｂｋに変え、Ｖ_ｙをＶ_ｙ、ｂｋに変えた数式に基づいて導出されることができる。また、前記第１の時間距離と前記第２の時間距離の大きさが異なる場合、前記現在ブロックの前記サブブロックに対する予測サンプルは、前述した数式１５におけるＶ_ｘをＶ_ｘ、ｂｋに変え、Ｖ_ｙをＶ_ｙ、ｂｋに変えた数式に基づいて導出されることができる。

デコーディング装置は、予測モードによって前記予測サンプルを復元サンプルとして利用することもでき、または前記予測サンプルにレジデュアルサンプルを加えて復元サンプルを生成することもできる。

デコーディング装置は、前記現在ブロックに対するレジデュアルサンプルが存在する場合、前記ビットストリームから前記現在ブロックに対するレジデュアルに対する情報を取得することができる。前記レジデュアルに対する情報は、前記レジデュアルサンプルに対する変換係数を含むことができる。デコーディング装置は、前記レジデュアル情報に基づいて前記現在ブロックに対する前記レジデュアルサンプル（または、レジデュアルサンプルアレイ）を導出することができる。デコーディング装置は、前記予測サンプルと前記レジデュアルサンプルに基づいて復元サンプルを生成することができ、前記復元サンプルに基づいて復元ブロックまたは復元ピクチャを導出することができる。以後、デコーディング装置は、必要によって主観的／客観的画質を向上させるために、デブロッキングフィルタリング及び／またはＳＡＯ手順のようなインループフィルタリング手順を前記復元ピクチャに適用できることは前述の通りである。

一方、たとえ、図１２に示されていないとしても、前記ＢＩＯ予測が適用されないと判断された場合、デコーディング装置は、前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１に基づいて前記対象サンプルに対する予測サンプルを導出することができる。デコーディング装置は、予測モードによって前記予測サンプルを復元サンプルとして利用することもでき、または前記予測サンプルにレジデュアルサンプルを加えて復元サンプルを生成することもできる。

図１３は、本発明による映像デコーディング方法を実行するデコーディング装置を概略的に示す。図１２に開示された方法は、図１３に開示されたデコーディング装置により実行されることができる。具体的に、例えば、図１３の前記デコーディング装置の予測部は、図１２のＳ１２００乃至Ｓ１２４０を実行することができる。一方、前記インター予測に対する情報及び／またはレジデュアルに対する情報は、図１３に開示されたデコーディング装置のエントロピーデコーディング部により取得されることができる。

前述した本発明によると、現在ブロックのＢＩＯ予測適用可否を判断してサブブロック単位で導出されるリファイン動きベクトルを使用するインター予測の計算複雑度を低くすることができ、それによって、全体的なコーディング効率を向上させることができる。

また、本発明によると、ＦＲＵＣのモードに基づいてＢＩＯ予測適用可否を判断してサブブロック単位で導出されるリファイン動きベクトルを使用するインター予測の計算複雑度を低くすることができ、それによって、全体的なコーディング効率を向上させることができる。

前述した実施例において、方法は、一連のステップまたはブロックで流れ図に基づいて説明されているが、本発明は、ステップの順序に限定されるものではなく、あるステップは、前述と異なるステップと、異なる順序にまたは同時に発生できる。また、当業者であれば、流れ図に示すステップが排他的でなく、他のステップが含まれ、または流れ図の一つまたはそれ以上のステップが本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解することができる。

前述した本発明による方法は、ソフトウェア形態で具現されることができ、本発明によるエンコーディング装置及び／またはデコーディング装置は、例えば、ＴＶ、コンピュータ、スマートフォン、セットトップボックス、ディスプレイ装置などの映像処理を実行する装置に含まれることができる。

本発明で実施例がソフトウェアで具現される時、前述した方法は、前述した機能を遂行するモジュール（過程、機能など）で具現されることができる。モジュールは、メモリに格納され、プロセッサにより実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部または外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサと連結されることができる。プロセッサは、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路及び／またはデータ処理装置を含むことができる。メモリは、ＲＯＭ（ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び／または他の格納装置を含むことができる。即ち、本発明で説明した実施例は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラまたはチップ上で具現されて実行されることができる。例えば、各図面に示す機能ユニットは、コンピュータ、プロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラまたはチップ上で具現されて実行されることができる。

また、本発明が適用されるデコーディング装置及びエンコーディング装置は、マルチメディア放送送受信装置、モバイル通信端末、ホームシネマビデオ装置、デジタルシネマビデオ装置、監視用カメラ、ビデオ対話装置、ビデオ通信のようなリアルタイム通信装置、モバイルストリーミング装置、格納媒体、キャムコーダ、注文型ビデオ（ＶｏＤ）サービス提供装置、ＯＴＴビデオ（Ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｔｏｐ ｖｉｄｅｏ）装置、インターネットストリーミングサービス提供装置、３次元（３Ｄ）ビデオ装置、画像電話ビデオ装置、及び医療用ビデオ装置などに含まれることができ、ビデオ信号またはデータ信号を処理するために使われることができる。例えば、ＯＴＴビデオ（Ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｔｏｐ ｖｉｄｅｏ）装置では、ゲームコンソール、ブルーレイプレーヤー、インターネット接続ＴＶ、ホームシアターシステム、スマートフォン、タブレットＰＣ、ＤＶＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｒｅｃｏｄｅｒ）などを含むことができる。

また、本発明が適用される処理方法は、コンピュータで実行されるプログラムの形態で生産されることができ、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納されることができる。また、本発明によるデータ構造を有するマルチメディアデータもコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納されることができる。前記コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、コンピュータで読み取ることができるデータが格納される全ての種類の格納装置及び分散格納装置を含む。前記コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、例えば、ブルーレイディスク（ＢＤ）、汎用直列バス（ＵＳＢ）、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、及び光学的データ格納装置を含むことができる。また、前記コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、搬送波（例えば、インターネットを介した送信）の形態で具現されたメディアを含む。また、エンコーディング方法で生成されたビットストリームがコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納され、または有無線通信ネットワークを介して送信されることができる。また、本発明の実施例は、プログラムコードによるコンピュータプログラム製品で具現されることができ、前記プログラムコードは、本発明の実施例によりコンピュータで実行されることができる。前記プログラムコードは、コンピュータにより読み取り可能なキャリア上に格納されることができる。

また、本発明が適用されるコンテンツストリーミングシステムは、大いに、エンコーディングサーバ、ストリーミングサーバ、ウェブサーバ、メディア格納所、ユーザ装置、及びマルチメディア入力装置を含むことができる。

前記エンコーディングサーバは、スマートフォン、カメラ、キャムコーダなどのようなマルチメディア入力装置から入力されたコンテンツをデジタルデータで圧縮してビットストリームを生成し、これを前記ストリーミングサーバに送信する役割をする。他の例として、スマートフォン、カメラ、キャムコーダなどのようなマルチメディア入力装置がビットストリームを直接生成する場合、前記エンコーディングサーバは省略されることができる。前記ビットストリームは、本発明が適用されるエンコーディング方法またはビットストリーム生成方法により生成されることができ、前記ストリーミングサーバは、前記ビットストリームを送信または受信する過程で一時的に前記ビットストリームを格納することができる。

前記ストリーミングサーバは、ウェブサーバを介したユーザ要求に基づいてマルチメディアデータをユーザ装置に送信し、前記ウェブサーバは、ユーザにどのようなサービスがあるかを知らせる媒介体役割をする。ユーザが前記ウェブサーバに所望のサービスを要求すると、前記ウェブサーバは、これをストリーミングサーバに伝達し、前記ストリーミングサーバは、ユーザにマルチメディアデータを送信する。このとき、前記コンテンツストリーミングシステムは、別途の制御サーバを含むことができ、この場合、前記制御サーバは、前記コンテンツストリーミングシステム内の各装置間の命令／応答を制御する役割をする。

前記ストリーミングサーバは、メディア格納所及び／またはエンコーディングサーバからコンテンツを受信することができる。例えば、前記エンコーディングサーバからコンテンツを受信する場合、前記コンテンツをリアルタイムで受信することができる。この場合、円滑なストリーミングサービスを提供するために、前記ストリーミングサーバは、前記ビットストリームを一定時間の間に格納することができる。

前記ユーザ装置の例として、携帯電話、スマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）、ノートブックコンピュータ（ｌａｐｔｏｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、デジタル放送用端末機、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ＰＭＰ（ｐｏｒｔａｂｌｅ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｐｌａｙｅｒ）、ナビゲーション、スレートＰＣ（ｓｌａｔｅ ＰＣ）タブレットＰＣ（ｔａｂｌｅｔ ＰＣ）、ウルトラブック（ｕｌｔｒａｂｏｏｋ）、ウェアラブルデバイス（ｗｅａｒａｂｌｅ ｄｅｖｉｃｅ、例えば、ウォッチ型端末機（ｓｍａｒｔｗａｔｃｈ）、グラス型端末機（ｓｍａｒｔ ｇｌａｓｓ）、ＨＭＤ（ｈｅａｄ ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ））、デジタルＴＶ、デスクトップコンピュータ、デジタルサイニジなどがある。前記コンテンツストリーミングシステム内の各サーバは、分散サーバとして運営されることができ、この場合、各サーバで受信するデータは、分散処理されることができる。

Claims (5)

1. デコーディング装置により実行される映像デコーディング方法において、
   現在ピクチャの分割に基づいて現在ブロックを導出するステップであって、前記現在ブロックがノンスクエア（非方形）ブロックである、ステップと、
   参照ピクチャリスト０（Ｌ０）及び参照ピクチャリスト１（Ｌ１）を導出するステップと、
   前記現在ブロックに対する二つの動きベクトル（ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ、ＭＶ）を導出するステップであって、前記二つのＭＶは、前記Ｌ０に対するＭＶＬ０及び前記Ｌ１に対するＭＶＬ１を含む、ステップと、
   サブブロック単位でリファイン動きベクトルを導出するＢＩＯ（ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｏｐｔｉｃａｌ－ｆｌｏｗ）予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを判断するステップと、
   前記ＭＶＬ０、前記ＭＶＬ１及び、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測を適用することを決定するとの結果に基づいて、前記現在ブロックのサブブロックに対する前記リファイン動きベクトルを導出するステップと、
   前記リファイン動きベクトルに基づいて予測サンプルを導出するステップとを含み、
   前記サブブロック単位で前記リファイン動きベクトルを導出する前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを決定することは、
   前記現在ブロック内のサンプルの数に基づいて、前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを決定するステップであって、前記現在ブロック内のサンプルの数が前記現在ブロックの幅と高さを掛け合わせて導出される値である、ステップと、
   第１閾値と前記現在ブロックの幅と比較し、第２閾値と前記現在ブロックの高さと比較することにより前記ＢＩＯ予測を前記現在ブロックに適用するかを決定するステップと、
   前記現在ブロック内のサンプルの数が第３閾値と等しいかより大きいことに基づいて、前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されると決定され、
   前記現在ブロック内のサンプルの数が前記第３閾値より小さいことに基づいて、前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されないことを決定し、
   前記現在ブロックの幅が前記第１閾値より大きいか等しく、前記現在ブロックの高さが前記第２閾値より大きいか等しいことに基づいて、前記ＢＩＯ予測は前記現在ブロックに適用されると決定され、
   前記現在ブロックの幅が前記第１閾値より小さく、前記現在ブロックの高さが前記第２閾値より小さいことに基づいて、前記ＢＩＯ予測は前記現在ブロックに適用されないと決定されることを含む、映像デコーディング方法。
2. 前記ＢＩＯ予測を前記現在ブロックに適用するかは、前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１が反対方向で同じ大きさを持つかを決定することなく、決定される、請求項１に記載の映像デコーディング方法。
3. 映像デコーディングを実行する映像デコーディング装置において、
   ビットストリームを介して現在ブロックのインター予測についての情報を取得するエントロピーデコーディング部と、
   ノンスクエア（非方形）ブロックである現在ピクチャの分割に基づいて現在ブロックを導出し、参照ピクチャリスト０（Ｌ０）及び参照ピクチャリスト１（Ｌ１）を導出し、前記現在ブロックに対する二つの動きベクトル（ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ、ＭＶ）を導出し、前記二つのＭＶは、前記Ｌ０に対するＭＶＬ０及び前記Ｌ１に対するＭＶＬ１を含み、サブブロック単位でリファイン動きベクトルを導出するＢＩＯ（ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｏｐｔｉｃａｌ－ｆｌｏｗ）予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを判断し、前記ＭＶＬ０、前記ＭＶＬ１及び、前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用されることを決定するとの結果に基づいて、前記現在ブロックのサブブロックに対する前記リファイン動きベクトルを導出し、前記リファイン動きベクトルに基づいて予測サンプルを導出する予測部とを含み、
   前記現在ブロック内のサンプルの数に基づいて、前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかが決定され、前記現在ブロック内のサンプルの数が前記現在ブロックの幅と高さを掛け合わせて導出される値であり、
   第１閾値と前記現在ブロックの幅と比較し、第２閾値と前記現在ブロックの高さと比較することにより前記ＢＩＯ予測を前記現在ブロックに適用するかが決定され、
   前記現在ブロック内のサンプルの数が第３閾値と等しいかより大きいことに基づいて、前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されると決定され、
   前記現在ブロック内のサンプルの数が前記第３閾値より小さいことに基づいて、前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されないことを決定し、
   前記現在ブロックの幅が前記第１閾値より大きいか等しく、前記現在ブロックの高さが前記第２閾値より大きいか等しいことに基づいて、前記ＢＩＯ予測は前記現在ブロックに適用されると決定され、
   前記現在ブロックの幅が前記第１閾値より小さく、前記現在ブロックの高さが前記第２閾値より小さいことに基づいて、前記ＢＩＯ予測は前記現在ブロックに適用されないと決定される、映像デコーディング装置。
4. エンコーディング装置により実行される映像エンコーディング方法において、
   現在ピクチャの分割に基づいて現在ブロックを導出するステップであって、前記現在ブロックがノンスクエア（非方形）ブロックである、ステップと、
   参照ピクチャリスト０（Ｌ０）及び参照ピクチャリスト１（Ｌ１）を導出するステップと、
   前記現在ブロックに対する二つの動きベクトル（ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ、ＭＶ）を導出するステップであって、前記二つのＭＶは、前記Ｌ０に対するＭＶＬ０及び前記Ｌ１に対するＭＶＬ１を含む、ステップと、
   サブブロック単位でリファイン動きベクトルを導出するＢＩＯ（ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｏｐｔｉｃａｌ－ｆｌｏｗ）予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを決定するステップと、
   前記ＭＶＬ０、前記ＭＶＬ１及び前記現在ブロックに前記ＢＩＯ予測が適用されることを決定するとの結果に基づいて前記現在ブロックのサブブロックに対する前記リファイン動きベクトルを導出するステップと、
   前記リファイン動きベクトルに基づいて予測サンプルを導出するステップと、
   前記現在ブロックのインター予測に対する情報をエントロピーエンコーディングするステップとを含み、
   前記サブブロック単位で前記リファイン動きベクトルを導出する前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを決定することは、
   前記現在ブロック内のサンプルの数に基づいて、前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されるかどうかを決定ステップであって、前記現在ブロック内のサンプルの数が前記現在ブロックの幅と高さを掛け合わせて導出される値である、ステップと、
   第１閾値と前記現在ブロックの幅と比較し、第２閾値と前記現在ブロックの高さと比較することにより前記ＢＩＯ予測を前記現在ブロックに適用するかを決定するステップと、 前記現在ブロック内のサンプルの数が第３閾値と等しいかより大きいことに基づいて、前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されると決定され、
   前記現在ブロック内のサンプルの数が前記第３閾値より小さいことに基づいて、前記ＢＩＯ予測が前記現在ブロックに適用されないことを決定し、
   前記現在ブロックの幅が前記第１閾値より大きいか等しく、前記現在ブロックの高さが前記第２閾値より大きいか等しいことに基づいて、前記ＢＩＯ予測は前記現在ブロックに適用されると決定され、
   前記現在ブロックの幅が前記第１閾値より小さく、前記現在ブロックの高さが前記第２閾値より小さいことに基づいて、前記ＢＩＯ予測は前記現在ブロックに適用されないと決定されることを含む、映像エンコーディング方法。
5. 前記ＢＩＯ予測を前記現在ブロックに適用するかは、前記ＭＶＬ０及び前記ＭＶＬ１が反対方向で同じ大きさを持つかを決定することなく、決定される、請求項４に記載の映像エンコーディング方法。

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