JP7168593B2 - 双方向オプティカルフローに基づいた動き補償予測 - Google Patents

Description

本出願は、２０１７年７月３日に出願された米国特許仮出願第６２／５２８２９６号、２０１７年９月２０日に出願された米国特許仮出願第６２／５６０８２３号、２０１７年９月２８日に出願された米国特許仮出願第６２／５６４５９８号、２０１７年１０月３１日に出願された米国特許仮出願第６２／５７９５５９号、および２０１７年１２月１５日に出願された米国特許仮出願第６２／５９９２４１号の利益を主張し、それらの内容は、参照によって本明細書に組み込まれる。

ビデオコーディングシステムは、デジタルビデオ信号を圧縮して、そのような信号の記憶必要量および／または送信帯域幅を低減させるために、広く使用されている。ブロックベース、ウェーブレットベース、およびオブジェクトベースシステムなど、ビデオコーディングシステムの様々なタイプが存在する。現在、ブロックベースのハイブリッドビデオコーディングシステムが、広く使用および／または展開されている。ブロックベースのビデオコーディングシステムの例は、ＭＰＥＧ１／２／４パート２、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ－４パート１０ ＡＶＣ、ＶＣ－１、およびＩＴＵ－Ｔ／ＳＧ１６／Ｑ．６／ＶＣＥＧとＩＳＯ／ＩＥＣ／ＭＰＥＧとのＪＣＴ－ＶＣ（ビデオコーディングに関する共同研究部会）によって開発された、高効率ビデオコーディング（ＨＥＶＣ）と呼ばれる最新のビデオコーディング規格などの、国際ビデオコーディング規格を含む。

ビデオデータコーディングを実行するためのデバイスは、カレントコーディングユニット（例えば、ブロックおよび／またはサブブロック）に対して、双方向オプティカルフロー（ＢＩＯ：bi-directional optical flow）を有効にするか、それとも無効にするかを決定するように構成されてよい。カレントコーディングユニットのための予測情報が、識別されてよい。予測情報は、第１の基準ブロック（または、例えば、サブブロック）と関連付けられた予測信号と、第２の基準ブロック（または、例えば、サブブロック）と関連付けられた予測信号とを含んでよい。２つの予測信号の間の予測差が、算出されてよい。２つの予測信号の間の類似性が、予測差に基づいて、決定されてよい。カレントコーディングユニットは、２つの予測信号の類似性に基づいて、再構成されてよい。例えば、カレントコーディングユニットを、ＢＩＯを有効にして再構成するか、それともＢＩＯを無効にして再構成するかは、２つの予測信号が十分に類似しているかどうかに基づいて、決定されてよい。２つの予測信号が、類似していない（例えば、非類似である）と決定されたとき、カレントコーディングユニットに対してＢＩＯを有効にすると決定されてよい。例えば、２つの予測信号が、類似していると決定されたとき、カレントコーディングユニットは、ＢＩＯを無効にして再構成されてよい。

２つの予測信号の間の類似性を決定するために使用されてよい予測差は、複数の方法で決定されてよい。例えば、予測差を算出することは、２つの予測信号と関連付けられた２つの基準ブロックのそれぞれのサンプル値の間の平均差を算出することを含んでよい。それぞれの基準ブロックからのサンプル値は、補間されてよい。例えば、予測差を算出することは、２つの予測信号と関連付けられた２つの基準ブロックのそれぞれの動きベクトルの間の平均動きベクトル差を算出することを含んでよい。動きベクトルは、基準ピクチャとカレントコーディングユニットとの間の時間的距離に基づいて、スケーリングされてよい。

２つの予測信号の間の類似性は、２つの予測信号の間の予測差を閾値と比較することによって、決定されてよい。予測差が、閾値以下であるとき、２つの予測信号は、類似していると決定されてよい。予測差が、閾値よりも大きいとき、２つの予測信号は、十分に類似していると決定されなくてよい（例えば、非類似である）。閾値は、ビデオコーディングデバイスによって決定されて、および／またはビデオコーディングデバイスにおいて受信されてよい。閾値は、望ましい複雑度レベルおよび／または望ましいコーディング効率に基づいて、決定されてよい。

ビデオデータコーディングを実行するためのデバイスは、１つまたは複数のサブブロックをサブブロックグループにグループ化するように構成されてよい。例えば、類似の動き情報を有する連続するサブブロックは、サブブロックグループに一緒にグループ化されてよい。サブブロックグループは、形状およびサイズが変化してよく、カレントコーディングユニットの形状および／またはサイズに基づいて、形成されてよい。サブブロックは、水平および／または垂直にグループ化されてよい。動き補償操作（例えば、単一の動き補償操作）は、サブブロックグループに対して実行されてよい。ＢＩＯ精緻化が、サブブロックグループに対して実行されてよい。例えば、ＢＩＯ精緻化は、サブブロックグループのサブブロックの勾配値に基づいてよい。

ＢＩＯ勾配は、単一命令複数データ（ＳＩＭＤ）ベースの加速化が利用され得るように、導出されてよい。１つまたは複数の技法においては、ＢＩＯ勾配は、補間フィルタおよび勾配フィルタを適用することによって、導出されてよく、その場合、水平フィルタリングが実行され、続いて、垂直フィルタリングが実行されてよい。ＢＩＯ勾配導出においては、加算および右シフトによって実施されてよい丸め操作が、入力値に対して実行されてよい。

ビデオエンコーダおよび／またはデコーダの（例えば、通常の）動き補償（ＭＣ）ステージ（例えば、ブロックレベル）において、ＢＩＯ操作をスキップするための、デバイス、プロセス、および手段が、開示される。１つまたは複数の技法においては、１つまたは複数の要因／条件が満足され得る１つまたは複数のブロック／サブブロックに対しては、ＢＩＯ操作が、（例えば、部分的または完全に）無効にされてよい。フレームレートアップコンバージョン（ＦＲＵＣ）バイラテラルモードにおいて／ＦＲＵＣバイラテラルモードによってコーディングされるブロック／サブブロックに対しては、ＢＩＯは、無効にされてよい。時間領域において近似的に比例した少なくとも２つの動きベクトルによって予測されるブロック／サブブロックに対しては、ＢＩＯは、無効にされてよい。少なくとも２つの予測ブロックの間の平均差が、事前定義／事前決定された閾値以下であるとき、ＢＩＯは、無効にされてよい。ＢＩＯは、勾配情報に基づいて、無効にされてよい。

ビデオデータコーディングのためのデコーディングデバイスは、メモリを備えてよい。デコーディングデバイスは、プロセッサを備えてよい。プロセッサは、少なくとも１つのコーディングユニット（ＣＵ）の複数のサブブロックを識別するように構成されてよい。プロセッサは、ＭＣのために複数のサブブロックのうちの１つまたは複数のサブブロックを選択するように構成されてよい。プロセッサは、ＭＣ条件のステータスが満足されているか、それとも満足されていないかを決定するように構成されてよい。プロセッサは、ＭＣ条件のステータスが満足されている場合、１つまたは複数のサブブロックに対するＢＩＯ動き精緻化処理を伴わない動き補償を開始するように構成されてよい。プロセッサは、ＭＣ条件のステータスが満足されていない場合、１つまたは複数のサブブロックに対するＢＩＯ動き精緻化処理を伴った動き補償を開始するように構成されてよい。

図における同様の参照番号は、同様の要素を示す。

ブロックベースのビデオエンコーダの例示的な全体図である。 ビデオデコーダの例示的な全体ブロック図である。 双方向オプティカルフローの例を示す図である。 動き精度が１／１６ピクセルである、ＢＩＯにおける例示的な勾配導出（gradient derivation）プロセスを示す図である。 動き精度が１／１６ピクセルである、ＢＩＯにおける例示的な勾配導出プロセスを示す図である。 ブロック拡張制約（block extension constraint）を用いない、ＢＩＯの例示的なメモリアクセスを示す図である。 ブロック拡張制約を用いる、ＢＩＯの例示的なメモリアクセスを示す図である。 高度時間動きベクトル予測の例を示す図である。 例示的な空間時間動きベクトル予測を示す図である。 テンプレートマッチングを用いる、例示的なフレームレートアップコンバージョンを示す図である。 バイラテラルマッチングを用いる、例示的なフレームレートアップコンバージョンを示す図である。 簡略化されたアフィンモデルを用いる、アフィンモードの例を示す図である。 アフィンブロックに対するサブブロックレベルの動き導出を用いる、アフィンモードの例を示す図である。 破線矢印が、水平勾配導出のためのフィルタリング方向を示す、ＢＩＯの例示的な２Ｄ勾配フィルタリングプロセスを示す図である。 破線矢印が、垂直勾配導出のためのフィルタリング方向を示す、ＢＩＯの例示的な２Ｄ勾配フィルタリングプロセスを示す図である。 動き補償プロセスの例を示す図である。 破線矢印が、水平勾配導出のフィルタリング方向を示す、ＢＩＯの例示的な変更された２Ｄ勾配フィルタリングプロセスを示す図である。 破線矢印が、垂直勾配導出のフィルタリング方向を示す、ＢＩＯの例示的な変更された２Ｄ勾配フィルタリングプロセスを示す図である。 ＢＩＯ勾配導出のための丸め方法の例示的なマッピング関数を示す図である。 ＢＩＯ勾配導出のための丸め方法の例示的なマッピング関数を示す図である。 １／１６ピクセルの動き精度を有する、ＢＩＯにおける例示的な勾配導出プロセスを示す図である。 １／１６ピクセルの動き精度を有する、ＢＩＯにおける例示的な勾配導出プロセスを示す図である。 様々なサブブロックベースの動き補償の例示的な比較を示す図である。 サブブロックマージングを用いる、様々なサブブロックベースの動き補償の例示的な比較を示す図である。 ２Ｄサブブロックマージングを用いる、様々なサブブロックベースの動き補償の例示的な比較を示す図である。 サブブロック動き補償方法が適用される場合に、ＢＩＯブロック拡張制約によって影響されるサンプルの例示的な表示を示す図である。 ２Ｄサブブロックマージングに基づいたサブブロック動き補償を用いる場合に、ＢＩＯブロック拡張制約によって影響されるサンプルの例示的な表示を示す図である。 例示的な行に関するサブブロックマージング実施を示す図である。 例示的な列に関するサブブロックマージング実施を示す図である。 重ね合わされたブロック動き補償の例を示す図である。 動き補償プロセスの例を示す図である。 動き補償プロセスの例を示す図である。 ＦＲＵＣバイラテラルモードにおいて／ＦＲＵＣバイラテラルモード（bilateral mode）によってコーディングされたブロックについての、ＢＩＯをスキップした後の、例示的な動き補償プロセスを示す図である。 動きベクトル差に基づいて、ＢＩＯをスキップした後の、例示的な動き補償プロセスを示す図である。 少なくとも２つの予測信号の間の差に基づいて、ＢＩＯをスキップした後の、例示的な動き補償プロセスを示す図である。 勾配情報に基づいて、ＢＩＯをスキップした後の、例示的な動き補償プロセスを示す図である。 マルチステージＢＩＯ早期終了を用いる、例示的な動き補償プロセスを示す図である。 高い精度で２つの中間予測信号を平均するときの、例示的な双予測プロセスを示す図である。 １つまたは複数の開示される実施形態が実施されてよい、例示的な通信システムのシステム図である。 図２８Ａに示される通信システム内において使用されてよい、例示的な無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。 図２８Ａに示される通信システム内において使用されてよい、例示的な無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）および例示的なコアネットワーク（ＣＮ）のシステム図である。 図２８Ａに示される通信システム内において使用されてよい、さらなる例示的なＲＡＮおよびさらなる例示的なＣＮのシステム図である。

説明的な実施形態についての詳細な説明が、様々な図を参照して、今から行われる。この説明は、可能な実施の詳細な例を提供するが、細部は、例示的であることが意図されており、決して本出願の範囲を限定しないことが、留意されるべきである。

図１は、ブロックベースのハイブリッドビデオエンコーディングシステムの例示的なブロック図を示している。入力ビデオ信号１１０２は、ブロックごとに処理されてよい。高解像度（１０８０ｐおよびそれ以上）ビデオ信号を効率的に圧縮するために、（「コーディングユニット」またはＣＵと呼ばれる）拡張されたブロックサイズが、使用されてよい。ＣＵは、最大で６４×６４ピクセルであることができる。ＣＵは、別々の予測方法がそれに対して適用される、予測ユニット（ＰＵ）にさらに区分化されることができる。１つもしくは複数または各入力ビデオブロック（ＭＢまたはＣＵ）に対して、空間予測（１１６０）および／または時間予測（１１６２）が、実行されてよい。空間予測（または「イントラ予測」）は、カレントビデオブロックを予測するために、同じビデオピクチャ／スライス内の（例えば、基準サンプルと呼ばれる）すでにコーディングされた近隣ブロックのサンプルからのピクセルを使用する。空間予測は、ビデオ信号に内在する空間冗長性を低減させ得る。（例えば、「インター予測」および／または「動き補償された予測」とも呼ばれる）時間予測は、カレントビデオブロックを予測するために、すでにコーディングされたビデオピクチャからの再構成されたピクセルを使用してよい。時間予測は、ビデオ信号に内在する時間冗長性を低減させ得る。与えられたビデオブロックについての時間予測信号は、カレントブロックとそれの基準ブロックとの間の動きの量および／または方向を示す、１つまたは複数の動きベクトルによって伝達されてよい。また、複数の基準ピクチャが、サポートされる場合、１つもしくは複数または各ビデオブロック、それの基準ピクチャインデックスが、送信されてよい。時間予測信号が、基準ピクチャストア（１１６４）内のどの基準ピクチャから来るかを識別するために、基準インデックスが、使用されてよい。空間および／または時間予測の後、エンコーダ内のモード決定ブロック（１１８０）は、例えば、レート－歪み最適化方法に基づいて、最良の予測モードを選択してよい。

予測ブロックが、カレントビデオブロックから減算されてよい（１１１６）。予測残差は、変換（１１０４）および／または量子化（１１０６）を使用して、脱相関されてよい。再構成されたビデオブロックを形成ために、予測ブロックに加算されてよい（１１２６）、再構成された残差を形成するために、量子化された残差係数が、逆量子化（１１１０）および／または逆変換（１１１２）されてよい。さらに、再構成されたビデオブロックに対して、おそらくは、それが基準ピクチャストア（１１６４）に入れられ、および／または将来のビデオブロックをコーディングするために使用される前に、デブロッキングフィルタおよび／または適応ループフィルタなどのインループフィルタリングが、適用されてよい（１１６６）。出力ビデオビットストリーム１１２０を形成するために、コーディングモード（例えば、インターおよび／もしくはイントラ）、予測モード情報、動き情報、ならびに／または量子化された残差係数が、さらに圧縮および／またはパッキングを施して、ビットストリームを形成するための、エントロピコーディングユニット（１１０８）に送信されてよい。

図２は、ブロックベースのビデオデコーダの全体的なブロック図を示している。ビデオビットストリーム２０２は、エントロピデコーディングユニット２０８において、アンパッキングおよび／またはエントロピデコードされてよい。予測ブロックを形成するために、コーディングモードおよび／または予測情報が、空間予測ユニット２６０（例えば、イントラコーディングされた場合）および／または時間予測ユニット２６２（例えば、インターコーディングされた場合）に送信されてよい。残差ブロックを再構成するために、残差変換係数が、逆量子化ユニット２１０および／または逆変換ユニット２１２に送信されてよい。２２６において、予測ブロックと残差ブロックとが、一緒に加算されてよい。再構成されたブロックは、おそらくは、例えば、それが基準ピクチャストア２６４内に記憶され得る前に、インループフィルタリングを通過してよい。基準ピクチャストア内の再構成されたビデオは、表示デバイスを駆動するために、送出されてよく、および／または将来のビデオブロックを予測するために、使用されてよい。

図１および／または図２に示されるように、空間予測（例えば、イントラ予測）、時間予測（例えば、インター予測）、変換、量子化、エントロピコーディング、および／またはループフィルタが、実行または使用されてよい。ビデオコーディングにおける双予測は、平均化を使用した、すでに再構成されていてよい基準ピクチャから取得される２つの時間予測ブロックの組み合わせを含んでよい。例えば、ブロックベースの動き補償（ＭＣ）の限界のせいで、２つの予測ブロックの間に、観測されることができる小さい動きが、まだ残っていることがある。そのような動きを補償するために、双方向オプティカルフロー（ＢＩＯ）が、少なくとも１つのブロック内部の１つもしくは複数またはあらゆるサンプルに対して適用されてよい。ＢＩＯは、双予測が使用されるとき、ブロックベースの動き補償された予測上において実行されてよい、サンプルに関する動き精緻化であってよい。少なくとも１つのブロック内の１つもしくは複数または各サンプルについての精緻化された動きベクトルの導出は、古典的なオプティカルフローモデルに基づいてよい。Ｉ^(k)（ｘ，ｙ）は、基準ピクチャリストｋ（ｋ＝０，１）から導出された予測ブロックの座標（ｘ，ｙ）におけるサンプル値であるとし、∂Ｉ^(k)（ｘ，ｙ）／∂ｘおよび∂Ｉ^(k)（ｘ，ｙ）／∂ｙは、サンプルの水平および垂直勾配を示してよい。オプティカルフローモデルが、有効であると仮定すると、（ｘ，ｙ）における動き精緻化（ｖ_x，ｖ_y）は、

によって導出されることができる。オプティカルフロー式（１）と、（例えば、図３に示されるような）動き軌道に沿った予測ブロックの補間との組み合わせを用いると、ＢＩＯ予測は、

として取得されてよく、ここで、τ₀およびτ₁は、Ｉ⁽⁰⁾およびＩ⁽¹⁾と関連付けられた基準ピクチャＲｅｆ₀およびＲｅｆ₁の、カレントピクチャＣｕｒＰｉｃまでの時間的距離を示してよく、例えば、

である。

図３において、（ＭＶ_x0，ＭＶ_y0）および（ＭＶ_x1，ＭＶ_y1）は、２つの予測ブロックＩ⁽⁰⁾およびＩ⁽¹⁾を生成するために使用されてよい、ブロックレベルの動きベクトルを示してよい。さらに、サンプルロケーション（ｘ，ｙ）における動き精緻化（ｖ_x，ｖ_y）は、

として示されるような、動き精緻化補償後のサンプル（例えば、図３におけるＡおよびＢ）の値の間の差Δを最小化することによって、算出されてよい。

おそらくは、例えば、導出された動き精緻化の規則性を保証するために、動き精緻化は、（ｘ，ｙ）を中心とする局所的周囲エリア内において、整合性があることが、仮定されてよい。例示的なＢＩＯ設計においては、（ｖ_x，ｖ_y）の値は、

のように、（ｘ，ｙ）におけるカレントサンプルの周りの５×５窓Ωの内部において、Δを最小化することによって、導出されてよい。ＢＩＯは、時間的に近隣するピクチャからの２つの基準ブロックによって予測されてよい、双予測ブロックに適用されてよい。ＢＩＯは、エンコーダからデコーダに追加の情報を送信することなく、有効にされてよい。ＢＩＯは、前方および後方予測信号の両方を有する（例えば、τ₀・τ₁＞０）、いくつかの双方向予測されたブロックに適用されてよい。例えば、カレントブロックの２つの予測ブロックが、同じ方向（前方向または後方向のどちらか、例えば、τ₀・τ₁＜０）からのものである場合、ＢＩＯは、予測ブロックが、非ゼロの動きと関連付けられ、例えば、ａｂｓ（ＭＶ_x0）＋ａｂｓ（ＭＶ_y0）≠０、およびａｂｓ（ＭＶ_x1）＋ａｂｓ（ＭＶ_y1）≠０であり、２つの動きベクトルが、カレントピクチャと基準ピクチャとの間の時間的距離に比例する、例えば、

であるときに、適用されてよい。例えば、カレントブロックの２つの予測ブロックが、同じ基準ピクチャからのものである場合（例えば、τ₀＝τ₁）、ＢＩＯは、無効にされてよい。カレントブロックに対して、局所的照明補償（ＬＩＣ）が、使用されるとき、ＢＩＯは、無効にされてよい。

（２）および（４）に示されるように、おそらくは、ブロックレベルＭＣに加えて、（例えば、局所的動き精緻化を導出し、および／またはそのサンプルロケーションにおける最終的な予測を生成するために）ＢＩＯにおいては、動き補償されたブロック（例えば、Ｉ⁽⁰⁾およびＩ⁽¹⁾）のサンプルについての勾配が、導出されてよい。ＢＩＯにおいては、予測ブロック内のサンプルの水平および垂直勾配（例えば、

、

、および

、

）は、予測信号が、動き補償補間と整合性があってよいフィルタリングプロセス（例えば、２Ｄ分離可能な有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ）に基づいて、生成されるときに、同時に算出されてよい。勾配導出プロセスへの入力は、動き補償のために使用されるのと同じ基準サンプルと、入力動き（ＭＶ_x0/x1、ＭＶ_y0/y1）の分数成分（ｆｒａｃＸ、ｆｒａｃＹ）であってよい。

サンプル位置（例えば、各サンプル位置）における勾配値を導出するために、異なるフィルタ（例えば、１つは補間フィルタｈ_L、１つは勾配フィルタｈ_G）が、おそらくは、例えば、算出されてよい勾配の方向ごとに異なる順序で、別々に適用されてよい。水平勾配（例えば、

および

）を導出するとき、ｆｒａｃＹにおける垂直分数位置（vertical fractional position）におけるサンプル値を導出するために、補間フィルタｈ_Lが、予測ブロック内部のサンプルに対して垂直に適用されてよい。おそらくは、ｆｒａｃＸの値に基づいて、水平勾配値を算出するために、その後、勾配フィルタｈ_Gが、生成された垂直分数サンプルに対して水平に適用されてよい。垂直勾配（例えば、

および

）を導出するとき、ｆｒａｃＹに対応する中間垂直勾配を算出するために、勾配フィルタｈ_Gが、予測サンプル上において垂直に適用されてよく、中間垂直勾配の水平補間は、ｆｒａｃＸの値に従って、補間フィルタｈ_Lを使用する。勾配フィルタおよび補間フィルタ両方の長さは、６タップまたは８タップであってよい。表１および表２は、それぞれ、ブロックレベル動きベクトルの精度に従った、ｈ_Gおよびｈ_Lのために使用されてよい、例示的なフィルタ係数を示している。

図４Ａおよび図４Ｂは、ＢＩＯにおいて適用される例示的な勾配導出プロセスを示しており、整数サンプル位置におけるサンプル値は、パターンのある四角形で示され、分数サンプル位置におけるサンプル値は、空白の四角形で示されている。動きベクトル精度は、１／１６ピクセルに合わせて増やされてよく、図４Ａおよび図４Ｂにおいては、整数サンプルの領域内において定義された２５５個の分数サンプル位置が、存在してよく、下付き文字座標（ｘ，ｙ）は、サンプルの対応する水平および垂直分数位置を表す（例えば、座標（０，０）は、整数位置におけるサンプルに対応する）。分数位置（１，１）（例えば、ａ_1,1）において、水平および垂直勾配値が、算出されてよい。図４Ａおよび図４Ｂによれば、水平勾配導出については、垂直方向において補間フィルタｈ_Lを適用することによって、分数サンプルｆ_0,1、ｅ_0,1、ａ_0,1、ｂ_0,1、ｃ_0,1、およびｄ_0,1が、導出されてよく、例えば、

であり、ここで、Ｂは、入力信号のビット深度であり、ＯｆｆＳｅｔ₀は、

に等しくてよい、丸めオフセットである。ｆ_0,1、ｅ_0,1、ａ_0,1、ｂ_0,1、ｃ_0,1、およびｄ_0,1の精度は、１４ビットであってよい。ａ_1,1の水平勾配は、対応する勾配フィルタｈ_Gを導出された分数サンプルに水平に適用することによって、算出されてよい。これは、

によって示されるように、中間２０ビットにおいて、丸められていない勾配値を算出することによって、行われてよい。最終的な水平勾配は、

のように、中間勾配値を出力精度にシフトすることによって、算出されてよく、ここで、ｓｉｇｎ（・）およびａｂｓ（・）は、入力信号の符号および絶対値を返す関数であり、ＯｆｆＳｅｔ₁は、２^17-Bとして算出されてよい、丸めオフセットである。

（１，１）における垂直勾配値を導出するとき、分数位置（０，１）における中間垂直勾配値が、導出されてよく、例えば、

である。中間垂直勾配値は、その後、

のように、１４ビット値にシフトすることによって、調整されてよい。分数位置（１，１）における垂直勾配値は、分数位置（０，１）における中間勾配値上における補間フィルタｈ_Lによって、取得されてよい。これは、２０ビットにおいて丸められていない勾配値を算出することによって、行われてよく、それは、その後、

として示されるように、シフト操作を通して、出力ビット深度に調整されてよい。

（５）に示されるように、おそらくは、１つの位置における局所的動き精緻化を導出するために、サンプルの周りの周囲窓（surrounding window）Ω内のいくつかのサンプルに対して、サンプル値および勾配値が、算出されてよい。窓サイズは、（２Ｍ＋１）×（２Ｍ＋１）であってよく、ここで、Ｍ＝２である。本明細書において説明されるように、勾配導出は、カレントブロックの拡張されたエリア内の追加の基準サンプルにアクセスしてよい。補間フィルタおよび勾配フィルタの長さＴが、６であってよいことを仮定すると、対応する拡張されたブロックサイズは、Ｔ－１＝５に等しくてよい。与えられたＷ×Ｈブロックに対して、ＢＩＯによって必要とされるメモリアクセスは、（Ｗ＋Ｔ－１＋２Ｍ）×（Ｈ＋Ｔ－１＋２Ｍ）＝（Ｗ＋９）×（Ｈ＋９）であってよく、それは、動き補償によって使用されるメモリアクセス（Ｗ＋７）×（Ｈ＋７）よりも大きくなり得る。ＢＩＯのメモリアクセスを制御するために、ブロック拡張制約が、使用されてよい。例えば、ブロック制約が、適用された場合、おそらくは、ブロック内部の位置における局所的動き精緻化（ｖ_x，ｖ_y）を算出するために、カレントブロック内にあってよい近隣サンプルが、使用されてよい。図５Ａおよび図５Ｂは、ブロック拡張制約が適用される前と、適用された後とで、ＢＩＯのためのメモリアクセス領域のサイズを比較している。

高度時間動きベクトル予測（ＡＴＭＶＰ）においては、時間動きベクトル予測は、ブロックが、カレントピクチャの時間的近隣ピクチャの複数のより小さいブロックから、ブロック内のサブブロックについての複数の動き情報（例えば、動きベクトルおよび基準インデックス）を導出することを可能にすることによって、改善されてよい。ＡＴＭＶＰは、時間的基準ピクチャ内における（コロケートされたブロックと呼ばれてよい）カレントブロックの対応するブロックを識別することによって、ブロック内のサブブロックの動き情報を導出してよい。選択された時間的基準ピクチャは、コロケートされたピクチャと呼ばれてよい。カレントブロックは、サブブロックに分割されてよく、各サブブロックの動き情報は、図６に示されるように、コロケートされたピクチャ内の対応する小さいブロックから導出されてよい。

コロケートされたブロックおよびコロケートされたピクチャは、カレントブロックの空間的近隣ブロックの動き情報によって、識別されてよい。図６は、マージ候補リスト内の利用可能な候補が検討されるプロセスである、プロセスを示している。ブロックＡは、マージ候補リストのスキャニング順序に基づいて、カレントブロックの利用可能なマージ候補として識別されることが仮定されてよい。ブロックＡの対応する動きベクトル（例えば、ＭＶ_A）およびそれの基準インデックスが、コロケートされたピクチャおよびコロケートされたブロックを識別するために、使用されてよい。コロケートされたピクチャ内のコロケートされたブロックのロケーションは、ブロックＡの動きベクトル（例えば、ＭＶ_A）をカレントブロックの座標に加算することによって、決定されてよい。

カレントブロック内のサブブロックについて、カレントブロック内のサブブロックの動き情報を導出するために、コロケートされたブロック内の（図６における矢印によって示されるような）それの対応する小さいブロックの動き情報が、使用されてよい。コロケートされたブロック内の各小さいブロックの動き情報が、識別されたとき、それは、（例えば、時間動きベクトルスケーリングが適用されてよい、時間動きベクトル予測（ＴＭＶＰ）と同じ方法で）カレントブロック内の対応するサブブロックの動きベクトルおよび基準インデックスに変換されてよい。

空間－時間動きベクトル予測（ＳＴＶＭＰ）においては、コーディングブロック内のサブブロックの動き情報は、再帰的な方法で導出されてよく、その例が、図７に示されている。図７は、概念を示すための１つの例を示している。図７に示されるように、カレントブロックは、４つのサブブロックＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを含んでよい。カレントブロックの空間的近隣者である近隣する小さいブロックは、それぞれ、ａ、ｂ、ｃ、ｄとラベリングされている。サブブロックＡのための動き導出は、それの２つの空間的近隣者を識別してよい。サブブロックＡの第１の近隣者は、近隣者ｃであってよい。例えば、小さいブロックｃが、利用可能でない、またはイントラコーディングされていない場合、カレントブロックの上側の（左から右に）次の近隣する小さいブロックが、チェックされてよい。サブブロックＡの第２の近隣者は、左近隣者ｂであってよい。例えば、小さいブロックｂが、利用可能でない、またはイントラコーディングされていない場合、カレントブロックの左側の（上から下に）次の近隣する小さいブロックが、チェックされてよい。サブブロックＡの時間的近隣者の動き情報は、ＨＥＶＣにおけるＴＭＶＰプロセスの類似の手順に従うことによって、取得されてよい。利用可能な空間的および時間的近隣者（例えば、最大３つ）の動き情報は、平均され、サブブロックＡの動き情報として使用されてよい。ラスタスキャン順序に基づいて、上述のＳＴＭＶＰプロセスは、カレントビデオブロック内の他のサブブロックの動き情報を導出するために、繰り返されてよい。

フレームレートアップコンバージョンモード（ＦＲＵＣ）が、インターコーディングされたブロックのためにサポートされてよい。このモードが、有効にされているとき、例えば、コーディングされたブロックの（例えば、動きベクトルおよび／または基準インデックスを含む）動き情報は、伝達されなくてよい。情報は、テンプレートマッチングおよび／またはバイラテラルマッチング技法によって、デコーダ側において、導出されてよい。おそらくは、例えば、デコーダにおける動き導出プロセスの間に、ブロックのマージ候補リスト、および／またはカレントブロックの時間的にコロケートされたブロックの動きベクトルから生成された予備動きベクトルのセットが、チェックされてよい。最小の差分絶対値の和（ＳＡＤ）をもたらす候補が、開始点として選択されてよい。開始点の周りにおけるテンプレートマッチングおよび／またはバイラテラルマッチングに基づいた（例えば、局所的）探索が、実行されてよい。最小のＳＡＤをもたらすＭＶが、全ブロックのためのＭＶとして取られてよい。より良い動き補償効率のために、動き情報が、サブブロックレベルにおいて、さらに精緻化されてよい。

図８Ａおよび図８Ｂは、ＦＲＵＣプロセスの例を示している。図８Ａに示されるように、カレントピクチャ内のテンプレート（例えば、カレントブロックの上および／または左近隣ブロック）と、基準ピクチャ内の（例えば、テンプレートと同じサイズの）ブロックとの間の（例えば、最良の）マッチを見つけることによって、カレントブロックの動き情報を導出するために、テンプレートマッチングが、使用されてよい。図８Ｂにおいては、２つの異なる基準ピクチャ内における、カレントブロックの動き軌道に沿った、２つのブロックの間の（例えば、最良の）マッチを見つけることによって、カレントブロックの動き情報を導出するために、バイラテラルマッチングが、使用されてよい。バイラテラルマッチングの動き探索プロセスは、動き軌道に基づいてよく、例えば、２つの基準ブロックをポイントする動きベクトルＭＶ₀およびＭＶ₁は、カレントピクチャと、２つの基準ピクチャの一方または各々との間の時間的距離（例えば、Ｔ₀およびＴ₁）に比例してよい。

動き補償予測のために、並進運動モデルが、適用されてよい。多くの種類の動きが、例えば、ズームイン／アウト、回転、遠近運動、および他の不規則な動きが、存在する。アフィン変換動き補償予測が、適用されてよい。図９Ａに示されるように、ブロックのアフィン動き場は、いくつか（例えば、２つ）の制御点動きベクトルによって、記述されてよい。制御点の動きに基づいて、アフィンブロックの動き場は、

のように記述されてよい。ここで、図９Ａに示されるように、（ｖ_0x，ｖ_0y）は、左上隅の制御点の動きベクトルであってよく、（ｖ_1x，ｖ_1y）は、右上隅の制御点の動きベクトルであってよい。おそらくは、例えば、ビデオブロックが、アフィンモードによってコーディングされるとき、それの動き場は、４×４ブロックの粒度に基づいて、導出されてよい。４×４ブロックの動きベクトルを導出するために、図９Ｂに示されるような、各サブブロックの中央サンプルの動きベクトルは、（１５）に従って算出されてよく、１／１６ピクセルの精度に丸められてよい。導出された動きベクトルは、カレントブロック内部のサブブロックの予測信号を生成するために、動き補償ステージにおいて、使用されてよい。

エンコーディングおよびデコーディング両方の処理スピードを加速するために、最新のビデオコーデックのソフトウェア／ハードウェア設計においては、単一命令複数データ（ＳＩＭＤ）命令が、使用されてよく、ＳＩＭＤは、おそらくは、単一の命令を使用することによって、複数のデータ要素に対して同じ操作を同時に実行してよい。ＳＩＭＤ幅は、レジスタによって並列に処理されてよい、データ要素の数を定義する。汎用中央処理ユニット（ＣＰＵ）において、１２８ビットＳＩＭＤが、使用されてよい。グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）は、より広いＳＩＭＤ実施をサポートすることができ、例えば、５１２ビットレジスタを用いて、算術、論理、ロード、ストア命令をサポートする。

本明細書において説明されるように、フィルタリング操作の数を低減させるために、ＢＩＯ実施は、勾配導出プロセスにおいて、２Ｄ分離可能ＦＩＲフィルタ、例えば、１Ｄローパス補間フィルタと１Ｄハイパス勾配フィルタとの組み合わせを使用してよい。対応するフィルタ係数の選択は、ターゲットサンプルの分数位置に基づいてよい。そのような特性（例えば、２Ｄ分離可能フィルタ）のせいで、いくつかの計算操作が、並列して複数のサンプルに対して行われてよい。勾配導出プロセスは、ＳＩＭＤ加速化に適し得る。

水平および垂直勾配導出のために、垂直フィルタリングが、適用され、続いて、水平フィルタリングが、適用されてよい。例えば、水平勾配を算出するために、補間フィルタｈ_Lを使用した垂直補間が、実行されて、中間サンプルを生成してよく、続いて、勾配フィルタｈ_Gが、中間サンプル上において水平に適用される。垂直勾配の算出のために、勾配フィルタｈ_Gが、垂直方向に適用されて、中間垂直勾配を算出してよく、それは、その後、水平補間フィルタｈ_Lに入力されてよい。ｈ_Lおよびｈ_G両方のフィルタ長が、Ｔ＝６であると仮定すると、水平フィルタリングプロセスは、カレントブロックの水平拡張領域において、追加の中間データ（例えば、水平勾配算出のための中間サンプル、および垂直勾配算出のための中間勾配）を生成してよく、続く水平フィルタリングプロセスに十分な基準データを提供する。図１０Ａおよび図１０Ｂは、ＢＩＯに対して適用されてよい、２Ｄ勾配フィルタリングプロセスを示しており、破線は、各フィルタリングプロセスが適用されてよい、それぞれの方向を示している。図１０Ａおよび図１０Ｂに示されるように、Ｗ×Ｈブロックについては、中間データのサイズは、（Ｗ＋Ｔ－１）×Ｈ＝（Ｗ＋５）×Ｈである。ＨＥＶＣおよびＪＥＭにおいては、コーディングブロックの幅は、２のべき乗、例えば、４、８、１６、３２などであってよい。サンプルは、（８ビットビデオについては）１バイト、または（８ビット超のビデオ信号については）２バイトによって、メモリ内に記憶されてよい。本明細書において説明されるように、水平フィルタリングプロセスに入力される中間データの幅は、Ｗ＋５であってよい。既存のＳＩＭＤ幅を与えられると、ＳＩＭＤレジスタは、水平フィルタリングプロセスの間、十分には利用されないことがあり、それが、ＳＩＭＤ実施の並列性効率を低減させることができる。例えば、幅が８のコーディングブロックについては、中間データの幅は、８＋５＝１３であってよい。１２８ビットＳＩＭＤ実施、および１０ビット入力ビデオを仮定すると、それは、水平フィルタリングプロセスの間、中間データの各ラインを処理するために、２つのＳＩＭＤ操作ループを必要としてよい。例えば、第１のＳＩＭＤループは、８つのサンプルを並列してフィルタリングすることによって、１２８ビットレジスタのペイロードを使用してよく、一方、第２のループにおいては、残っている５つのサンプル（例えば、５×１６ビット＝８０ビット）が、存在してよい。

（１０）、（１２）、および（１４）に示されるように、勾配導出プロセスの間の丸め操作は、入力データの絶対値を算出し、１つのオフセットを加算してから右シフトすることによって、絶対値を丸め、丸められた絶対値に入力データの符号を乗算することによって行われてよい。本明細書において説明されるように、１つまたは複数のサブブロックコーディングモード（例えば、ＡＴＭＶＰ、ＳＴＭＶＰ、ＦＲＵＣ、およびアフィンモード）が、使用されてよい。サブブロックレベルのコーディングモードが、有効にされているとき、カレントコーディングブロックは、複数の小さいサブブロックにさらに区分化されてよく、各サブブロックについての動き情報は、別々に導出されてよい。１つのコーディングブロック内部のサブブロックの動きベクトルは、異なってよいので、動き補償は、各サブブロックに対して別々に実行されてよい。カレントブロックが、サブブロックモードによってコーディングされると仮定すると、図１１は、ＢＩＯ関連の操作を使用してブロックの予測信号を生成するために使用される、例示的なプロセスを示している。図１１に示されるように、カレントブロックのいくつか（例えば、すべて）のサブブロックについて、動きベクトルが、導出されてよい。その後、ブロック内部のサブブロックについての動き補償された予測信号（例えば、Ｐｒｅｄｉ）を生成するために、通常のＭＣが、適用されてよい。例えば、ＢＩＯが、使用される場合、サブブロックについての変更された予測信号ＰｒｅｄＢＩＯｉを取得するために、ＢＩＯベースの動き精緻化が、さらに実行されてよい。これは、各サブブロックの予測信号を生成するためのＢＩＯの複数の起動をもたらしてよい。サブブロックレベルにおいてＢＩＯを実行するために、補間フィルタリングおよび勾配フィルタリングは、（フィルタ長に応じて）追加の基準サンプルにアクセスしてよい。ブロック内に含まれるサブブロックの数は、相対的に大きくてよい。動き補償操作と、異なる動きベクトルの使用との間の頻繁な切り換えが、生じてよい。

効率的なＳＩＭＤ実施のために、ＢＩＯ予測導出が、実施されてよい。

例示的なＢＩＯ実施においては、ＢＩＯ予測は、式（２）を用いて導出されてよい。例示的なＢＩＯ実施においては、ＢＩＯ予測は、１つまたは複数のステップ（例えば、２つのステップ）を含んでよい。ステップ（例えば、第１のステップ）は、高い精度から（例えば、式（１６）を用いた）調整を導出することであってよい。ステップ（例えば、第２のステップ）は、式（１７）に見られるように、リスト（例えば、２つのリスト）からの予測（例えば、２つの予測）と調整とを組み合わせることによって、ＢＩＯ予測を導出することであってよい。

パラメータｒｏｕｎｄ１は、０．５丸めのために、（１＜＜（ｓｈｉｆｔ１－１））に等しくてよい。

パラメータｒｏｕｎｄ２は、０．５丸めのために、（１＜＜（ｓｈｉｆｔ２－１））に等しくてよい。

式（１６）における丸めは、変数から絶対値および符号を算出し、符号と右シフト後の中間結果とを組み合わせてよい。式（１６）における丸めは、複数の操作を使用してよい。

ＢＩＯ勾配は、ＳＩＭＤベースの加速化が利用され得るように、導出されてよい。例えば、ＢＩＯ勾配は、水平フィルタリングを適用し、続いて、垂直フィルタリングを適用することによって、導出されてよい。第２のフィルタリングプロセス（例えば、垂直フィルタリング）に入力される中間データの長さは、おそらくは、ＳＩＭＤの並列性能力を十分に利用するために、ＳＩＭＤレジスタの長さの倍数であってよい。例においては、入力値に対する丸め操作は、直接的に実行されてよい。これは、加算および右シフトによって実施されてよい。

ＢＩＯ勾配導出プロセスにおいては、垂直フィルタリングの後に、水平フィルタリングが続いてよい。中間ブロックの幅は、共通ＳＩＭＤレジスタの長さと、よく揃えられていないことがある。勾配導出プロセスの間の丸め操作は、絶対値に基づいて、実行されてもよく、それは、ＳＩＭＤ実施のために、コスト高の計算（例えば、絶対値算出および乗算）を導入し得る。

図１０Ａおよび図１０Ｂに示されるように、ＢＩＯの勾配算出プロセスにおいては、垂直フィルタリングの後に、水平フィルタリングが続いてよい。おそらくは、使用されてよい補間フィルタおよび勾配フィルタの長さのために、垂直フィルタリングの後の中間データの幅は、Ｗ＋５であってよい。そのような幅は、実際に使用されてよいＳＩＭＤレジスタの幅と揃えられていること、または揃えられていないことがある。

水平および垂直勾配導出の両方のために、水平フィルタリングが、実行され、続いて、垂直フィルタリングが、実行されてよい。水平勾配を算出するために、水平勾配フィルタｈ_Gが、実行されて、分数水平動きｆｒａｃＸに基づいて、中間水平勾配を生成してよく、続いて、分数垂直動きｆｒａｃＹに従って、中間水平勾配上において、補間フィルタｈ_Lが、垂直に適用される。垂直勾配の算出のために、補間フィルタｈ_Lが、おそらくは、中間サンプルを算出するために、ｆｒａｃＸの値に基づいて、水平方向に適用されてよい。勾配フィルタｈ_Gが、おそらくは、ｆｒａｃＹの値に応じて、中間サンプルに垂直に適用されてよい。図１２Ａおよび図１２Ｂは、フィルタリングの後の、対応する２Ｄ勾配導出プロセスを示している。図１２Ａおよび図１２Ｂに示されるように、中間データ（例えば、水平勾配算出のための中間勾配、および垂直勾配算出のための中間サンプル）のサイズは、Ｗ×（Ｈ＋Ｔ－１）＝Ｗ×（Ｈ＋５）であってよい。図１２Ａおよび図１２Ｂのフィルタリングプロセスは、中間データの幅（例えば、Ｗ）が、実施において使用されてよいＳＩＭＤレジスタ長（例えば、１２８ビットおよび５１２ビット）と揃うことができることを保証してよい。説明のために、１２８ビットＳＩＭＤ実施、１０ビット入力ビデオ、およびブロック幅Ｗ＝８を仮定した、図１０Ａおよび図１０Ｂにおけるのと同じ例を取る。図１０Ａおよび図１０Ｂに見られるように、中間ブロック（例えば、Ｗ＋５）の各ライン内のデータを処理するために、ＳＩＭＤ操作の２つのセットが、使用されてよく、第１のセットは、１２８ビットＳＩＭＤレジスタのペイロードを使用してよく（例えば、１００％使用）、一方、第２のセットは、１２８ビットペイロードのうちの８０ビットを使用してよい（例えば、６２．５％使用）。ＳＩＭＤ操作のセットは、１２８ビットレジスタ容量を利用してよい、例えば、１００％使用。

本明細書において説明されるように、ＢＩＯ勾配導出は、絶対値に基づいて、入力値を丸めてよく、それは、丸め誤差を最小化し得る。例えば、入力の絶対値は、絶対値を丸め、丸められた絶対値を入力の符号と乗算することによって、算出されてよい。この丸めは、

のように記述されてよく、ここで、σ_iおよびσ_rは、入力信号および丸め後の信号の対応する値であってよく、ｏおよびｓｈｉｆｔは、丸めの間に適用されてよい、オフセットおよび右シフトの数であってよい。ＢＩＯブロックについての勾配を導出するときに、入力値に対する丸め操作が、実行されてよく、例えば、

である。

図１３および図１４は、異なる丸め方法のマッピング関数を比較している。図１３および図１４に見られるように、２つの方法によって算出される丸められた値の間の差は、小さいものであってよい。差は、σ_iの入力値が、おそらくは、図１３の丸め方法によって、整数－１、－２、－３、．．．に丸められ、図１４の丸め方法によって、整数０、－１、－２、．．．に丸められ得る、－０．５、－１．５、－２．５、．．．に等しいときに、存在してよい。図１４の丸め方法によって導入されるコーディング性能影響は、無視できるものであってよい。（１７）に見られるように、図１４の丸め方法は、単一のステップによって終了されてよく、加算および右シフトによって実施されてよく、それらはともに、（１６）において使用されてよい絶対値の算出および乗算ほどコスト高になり得ない。

本明細書において説明されるように、２Ｄ分離可能フィルタの順序、および／または何らかの丸め方法の使用は、ＢＩＯ勾配導出に影響してよい。図１５Ａおよび図１５Ｂは、２Ｄ分離可能フィルタの順序、および何らかの丸め方法の使用が、ＢＩＯ勾配導出に影響してよい、例示的な勾配導出プロセスを示している。例えば、水平勾配を導出するとき、分数サンプルｓ_1,0、ｇ_1,0、ａ_1,0、ｍ_1,0、ｙ_1,0における水平勾配値は、水平方向において勾配フィルタｈ_Gを適用することによって、導出されてよく、例えば、

である。ａ_1,1の水平勾配、例えば、ｇＨ＿ａ’_1,1は、

として示されるように、補間フィルタｈ_Lを垂直に適用することによって、それらの中間水平勾配値から補間されてよい。垂直勾配は、水平方向において補間フィルタｈ_Lを適用することによって、分数位置（１，０）においてサンプル値を補間することによって、算出されてよく、例えば、

である。ａ１，１における垂直勾配値は、

として示されるように、（１，０）における中間分数位置上において、勾配フィルタｈ_Gを垂直に実行することによって、取得されてよい。

補間フィルタおよび勾配フィルタによって引き起こされるビット深度増加（bit-depth increase）は、同じであってよい（例えば、表１および表２によって示されるように、６ビット）。フィルタリング順序の変更は、内部ビット深度に影響しなくてよい。

本明細書において説明されるように、サブブロックレベルの動き補償に基づいた１つまたは複数のコーディングツール（例えば、ＡＴＭＶＰ、ＳＴＭＶＰ、ＦＲＵＣ、およびアフィンモード）が、使用されてよい。これらのコーディングツールが、有効にされる場合、コーディングブロックは、複数の小さいサブブロック（例えば、４×４ブロック）に分割されてよく、動き補償ステージにおいて使用されてよい、それ自体の動き情報（例えば、基準ピクチャおよび動きベクトル）を導出してよい。動き補償は、各サブブロックに対して別々に実行されてよい。各サブブロックについての動き補償を実行するために、追加の基準サンプルが、フェッチされてよい。動き補償プロセスのために、コーディングブロック内部の、同じ動き情報を提示する連続するサブブロックをマージするために、可変ブロックサイズに基づいた領域ベースの動き補償が、適用されてよい。これは、カレントブロック内部において適用される動き補償プロセスおよびＢＩＯプロセスの数を引き下げ得る。近隣サブブロックをマージするために、異なるスキームが、使用されてよい。ラインベースのサブブロックマージングおよび２Ｄサブブロックマージングが、実行されてよい。

サブブロックモードによってコーディングされるブロックのために、動き補償された予測が、実行されてよい。同じ動き情報を有する連続するサブブロックをサブブロックグループにマージすることによって、可変ブロックサイズ動き補償が、適用されてよい。各サブブロックグループに対して、単一の動き補償が、実行されてよい。

ラインベースのサブブロックマージングにおいては、隣接サブブロックは、同一の動きを有するカレントコーディングブロック内部の同じサブブロックラインを１つのグループ内に配置し、グループ内のサブブロックに対して単一の動き補償を実行することによって、マージされてよい。図１６Ａは、カレントコーディングブロックが、１６個のサブブロックから成り、各ブロックが、特定の動きベクトルと関連付けられてよい、例を示している。（図１１に示されるような）既存のサブブロックベースの動き補償方法に基づいて、おそらくは、カレントブロックの予測信号を生成するために、通常の動き補償とＢＩＯ動き精緻化との両方が、各サブブロックに対して別々に行われてよい。それに対応して、動き補償操作の１６回の起動が、存在してよい（各操作は、通常の動き補償とＢＩＯとの両方を含む）。図１６Ｂは、ラインベースのサブブロックマージングスキームが適用された後の、サブブロック動き補償プロセスを示している。図１６Ｂに示されるように、同一の動きを有するサブブロックを水平にマージした後、動き補償操作の数は、６に低減されてよい。

サブブロックマージングは、ブロックの形状に依存してよい。

図１６Ｂに見られるように、動き補償ステージにおけるマージングのために、水平方向における近隣サブブロックの動きが、検討されてよい。例えば、動き補償ステージにおけるマージングのために、ＣＵ内部の（例えば、同じ）サブブロック行内のサブブロックが、検討されてよい。（例えば、１つの）ピクチャ内のブロックを区分化するために、（例えば、１つの）四分木プラス二分木（ＱＴＢＴ）構造が、適用されてよい。ＱＴＢＴ構造においては、（例えば、各）コーディングユニットツリー（ＣＴＵ）は、四分木実施を使用して、区分化されてよい。（例えば、各）四分木リーフノードは、二分木によって、区分化されてよい。この区分化は、水平および／または垂直方向に生じてよい。イントラコーディングおよび／またはインターコーディングのために、長方形および／または正方形形状のコーディングブロックが、使用されてよい。これは、二分木区分化のせいであってよい。例えば、そのようなブロック区分化スキームが、実施され、ラインベースのサブブロックマージング方法が、適用された場合、サブブロックは、水平方向において、類似（例えば、同一）の動きを有してよい。例えば、長方形ブロックが、垂直に向き付けられた（例えば、ブロック高さが、ブロック幅よりも大きい）場合、同じサブブロック列内に配置された隣接サブブロックは、同じサブブロック行内に配置された隣接サブブロックよりも、相関が大きくてよい。そのようなケースにおいては、サブブロックは、垂直方向にマージされてよい。

ブロック形状依存のサブブロックマージングスキームが、使用されてよい。例えばＣＵの幅が、それの高さ以上である場合、水平方向において同じ動きを有するサブブロック（例えば、同じサブブロック行に配置されたサブブロック）を共同で予測するために、行に関するサブブロックマージングスキームが、使用されてよい。これは、（例えば、１つの）動き補償操作を使用して、実行されてよい。例えば、ＣＵの高さが、それの幅よりも大きい場合、同じ動きを有し、カレントＣＵ内部の同じサブブロック列に配置された、隣接サブブロックをマージするために、列に関するサブブロックマージングスキームが、使用されてよい。これは、（例えば、１つの）動き補償操作を使用して、実行されてよい。図１８Ａおよび図１８Ｂは、ブロック形状に基づいた、適応サブブロックマージングの例示的な実施を示している。

本明細書において説明されるライン／列ベースのサブブロックマージングスキームにおいては、動き補償ステージにおいて、サブブロックをマージするために、水平方向および／または垂直方向における近隣サブブロックの動き一貫性が、検討されてよい。実際には、隣接サブブロックの動き情報は、垂直方向において、高い相関があってよい。例えば、図１６Ａに示されるように、第１のサブブロック行および第２のサブブロック行における最初の３つのサブブロックの動きベクトルは、同じであってよい。そのようなケースにおいては、より効率的な動き補償のために、サブブロックをマージするとき、水平および垂直動き一貫性の両方が、検討されてよい。２Ｄサブブロックマージングスキームが、使用されてよく、垂直および水平両方向における隣接サブブロックが、サブブロックグループにマージされてよい。各動き補償のためのブロックサイズを算出するために、漸進的探索方法が、使用されて、水平および垂直両方にサブブロックをマージすることができる。サブブロック位置を与えられると、それは、単一の動き補償ステージにマージされることができる、サブブロック行（例えば、各サブブロック行）における連続するサブブロックの最大数を算出し、カレントサブブロック行において達成されてよい動き補償ブロックサイズを、最後のサブブロック行において算出されるそれと比較し、および／またはサブブロックをマージすることによって、機能してよい。これは、おそらくは、与えられたサブブロック行において、追加のサブブロックをマージした後、動き補償ブロックサイズが、さらに増やされ得なくなるまで、上述のステップを繰り返すことによって、進行してよい。

本明細書において説明される探索方法は、以下の例示的な手順によって、要約されてよい。第ｉのサブブロック行および第ｊのサブブロック列におけるサブブロック位置ｂ_i,jを与えられると、カレントサブブロックと同じ動きを有する第ｉのサブブロック行における連続するサブブロックの数（例えば、Ｎ_i）が、算出されてよい。対応する動き補償ブロックサイズをＳ_i＝Ｎ_iとし、ｋ＝ｉと設定する。第（ｋ＋１）のサブブロック行に進み、マージされることが許可される連続するサブブロックの数（例えば、Ｎ_k+1）を算出してよい。Ｎ_k+1＝ｍｉｎ（Ｎ_k，Ｎ_k+1）と更新し、対応する動き補償ブロックサイズをＳ_k+1＝Ｎ_k+1・（ｋ－ｉ＋１）と算出する。Ｓ_k+1≧Ｓ_kである場合、Ｎ_k+1＝Ｎ_k、ｋ＝ｋ＋１と設定し、第（ｋ＋１）のサブブロック行に進み、マージされることが許可される連続するサブブロックの数（例えば、Ｎ_k+1）を算出する。Ｎ_k+1＝ｍｉｎ（Ｎ_k，Ｎ_k+1）と更新し、対応する動き補償ブロックサイズをＳ_k+1＝Ｎ_k+1・（ｋ－ｉ＋１）と算出する。それ以外の場合、終了する。

図１６Ｃは、２Ｄサブブロックマージングスキームが適用された後の、対応するサブブロック動き補償プロセスを示している。図１６Ｃに見られるように、動き補償操作の数は、３であってよい（例えば、３つのサブブロックグループについての動き補償操作）。

本明細書において説明されるように、サブブロックマージングが、実行されてよい。ブロック拡張制約が、ＢＩＯ勾配導出プロセスに適用されてよい。ブロック内部のサンプル位置についての局所的動き精緻化を算出するために、カレントブロック内にある近隣サンプルが、使用されてよい。サンプルの局所的動き精緻化は、（（５）に示されるように）サンプルの５×５周囲エリア内の近隣サンプルを検討することによって、算出されてよく、カレント勾配／補間フィルタの長さは、６であってよい。カレントブロックの最初／最後の２つの行および最初／最後の２つの列におけるサンプルについて導出された局所的動き精緻化値は、おそらくは、４つの角隅サンプル位置の水平／垂直勾配の、カレントブロックの拡張されたエリアへの複写のために、他のサンプル位置において導出された動き精緻化値と比較されたとき、あまり正確ではないことがある。動き補償ステージにおいてより大きいブロックサイズを使用することは、ＢＩＯブロック拡張制約によって影響されるサンプルの数を低減させ得る。サブブロックのサイズが８であることを仮定すると、図１７Ａおよび図１７Ｂは、サブブロック動き補償方法（図１７Ａ）の使用、および２Ｄサブブロックマージングスキーム（図１７Ｂ）の使用が、それぞれ適用されたときの、ＢＩＯブロック拡張制約のせいで影響されるサンプルの数を比較している。図１７Ａおよび図１７Ｂに見られるように、２Ｄサブブロックマージングは、影響されるサンプルの数を低減させ得、不正確な動き精緻化算出によって招かれる影響も最小化し得る。

ＢＩＯ予測導出においては、丸めが、実行されてよい。丸めは、絶対値に適用されてよい（例えば、最初に適用されてよい）。符号が、適用されてよい（例えば、その場合、右シフトの後に適用されてよい）。ＢＩＯ予測のための調整導出における丸めが、式（２４）に示されるように、適用されてよい。式（２４）における右シフトは、算術右シフトであってよい（例えば、変数の符号は、右シフトの後、無変化に保たれてよい）。ＳＩＭＤにおいて、調整ａｄｊ（ｘ，ｙ）が、算出されてよい。調整は、１つの加算と、１つの右シフト操作とを用いて、算出されてよい。式（１６）における丸めと、式（２４）における丸めとの例示的な差分が、図１３および／または図１４に示され得る。

（２４）に見られる丸め方法は、元の入力値に対して、２つの丸め操作（例えば、（２４）におけるｒｏｕｎｄ１、および（１７）におけるｒｏｕｎｄ２）を実行してよい。（２４）に見られる丸め方法は、２つの右シフト操作（例えば、（２４）におけるｓｈｉｆｔ１、および（１７）におけるｓｈｉｆｔ２）を１つの右シフトにマージしてよい。ＢＩＯによって生成される最終的な予測は、式（２５）に見られ得、

ここで、ｒｏｕｎｄ３は、（１＜＜（ｓｈｉｆｔ１＋ｓｈｉｆｔ２－１））に等しい。

（２１ビットに設定されてよく、１ビットは符号のために使用されてよい）調整値を導出するためのカレントビット深度は、双予測の中間ビット深度よりも高くてよい。（１６）に示されるように、丸め操作（例えば、ｒｏｕｎｄ１）が、調整値（例えば、ａｄｊ_hp（ｘ，ｙ））に適用されてよい。中間ビット深度が、（例えば、１４ビットに設定されてよい）双予測信号を生成するために、適用されてよい。絶対値ベースの右シフト（例えば、ｓｈｉｆｔ１＝２０－１４＝６）が、式（１６）において実施されてよい。導出されたＢＩＯ調整値のビット深度は、第１の丸め操作（例えば、（例えば、ｒｏｕｎｄ１）が、ＢＩＯプロセスの間、スキップされてよいように、例えば、２１ビットから１５ビットに、低減されてよい。（１６）および（１７）に見られるＢＩＯ生成プロセスは、（２６）および（２７）に見られるように、変更されてよく、

ここで、

および

は、低減された精度で導出された、水平および垂直予測勾配であってよく、ｖ^LP _xおよびｖ^LP _yは、より低いビット深度における、対応する局所的動きであってよい。（２７）に見られるように、ＢＩＯ生成プロセスにおいて、１つの丸め操作が、使用されてよい。

別々に適用されるのに加えて、本明細書において説明される方法は、組み合わせて適用されてよいことが言及されるべきである。例えば、本明細書において説明されるＢＩＯ勾配導出とサブブロック動き補償とは、組み合わされてよい。本明細書において説明される方法は、動き補償ステージにおいて、共同で有効にされてよい。

ＭＣステージにおけるブロッキングアーチファクトを除去するために、重ね合わされたブロック動き補償（ＯＢＭＣ）が、実行されてよい。ＯＢＭＣは、おそらくは、例えば、１つのブロックの右および／または下境界を除いて、１つもしくは複数またはすべてのブロック間境界に対して、実行されてよい。１つのビデオブロックが、１つのサブブロックモードでコーディングされるとき、サブブロックモードは、カレントブロック内部のサブブロックが、それ自体の動きを有することを可能にする、コーディングモード（例えば、ＦＲＵＣモード）を指してよい。ＯＢＭＣは、サブブロックの境界のうちの１つもしくは複数または４つすべてに対して、実行されてよい。図１９は、ＯＢＭＣの概念の例を示している。ＯＢＭＣが、１つのサブブロック（例えば、図１９におけるサブブロックＡ）において適用されるとき、おそらくは、カレントサブブロックの動きベクトルに加えて、最大で４つの近隣サブブロックの動きベクトルも、カレントサブブロックの予測信号を導出するために、使用されてよい。近隣サブブロックの動きベクトルを使用する、１つもしくは複数または多数の予測ブロックは、カレントサブブロックの最終的な予測信号を生成するために、平均されてよい。

１つまたは複数のブロックの予測信号を生成するために、ＯＢＭＣにおいて、加重平均が、使用されてよい。少なくとも１つの近隣サブブロックの動きベクトルを使用する予測信号は、ＰＮと呼ばれてよく、および／またはカレントサブブロックの動きベクトルを使用する予測信号は、ＰＣと呼ばれてよい。ＯＢＭＣが、適用されるとき、ＰＮの最初／最後の４つの行／列におけるサンプルは、ＰＣにおける同じ位置にあるサンプルを用いて、加重平均されてよい。加重平均が適用されるサンプルは、対応する近隣サブブロックのロケーションに従って、決定されてよい。近隣サブブロックが、例えば、上近隣者（例えば、図１９におけるサブブロックｂ）であるとき、カレントサブブロックの最初のＸ行におけるサンプルが、調整されてよい。近隣サブブロックが、例えば、下近隣者（例えば、図１９におけるサブブロックｄ）であるとき、カレントサブブロックの最後のＸ行におけるサンプルが、調整されてよい。近隣サブブロックが、例えば、左近隣者（例えば、図１９におけるサブブロックａ）であるとき、カレントブロックの最初のＸ列におけるサンプルが、調整されてよい。おそらくは、近隣サブブロックが、例えば、右近隣者（例えば、図１９におけるサブブロックｃ）であるとき、カレントサブブロックの最後のＸ列におけるサンプルが、調整されてよい。

Ｘの値および／または重みは、カレントブロックをコーディングするために使用されるコーディングモードに基づいて、決定されてよい。例えば、カレントブロックが、サブブロックモードでコーディングされないとき、ＰＮの少なくとも最初の４つの行／列に対しては、重み係数｛１／４，１／８，１／１６，１／３２｝が、使用されてよく、および／またはＰＣの最初の４つの行／列に対しては、重み係数｛３／４，７／８，１５／１６，３１／３２｝が、使用されてよい。例えば、カレントブロックが、サブブロックモードでコーディングされるとき、ＰＮおよびＰＣの最初の２つの行／列が、平均されてよい。そのようなシナリオにおいては、とりわけ、ＰＮに対しては、重み係数｛１／４，１／８｝が、使用されてよく、および／またはＰＣに対しては、重み係数｛３／４，７／８｝が、使用されてよい。

本明細書において説明されるように、ＢＩＯは、ＭＣステージにおいて使用される動きベクトルの粒度および／または精度を改善することによる、通常のＭＣの１つの強化と見なされることができる。ＣＵが、複数のサブブロックを含むと仮定すると、図２０は、ＢＩＯ関連の操作を使用して、ＣＵについての予測信号を生成するための、プロセスの例を示している。図２０に示されるように、動きベクトルは、カレントＣＵの１つもしくは複数またはすべてのサブブロックについて導出されてよい。ＣＵ内部の１つもしくは複数または各サブブロックについての動き補償された予測信号（例えば、Ｐｒｅｄ_i）を生成するために、通常のＭＣが、適用されてよい。おそらくは、例えば、ＢＩＯが使用される場合、サブブロックについての変更された予測信号Ｐｒｅｄ^BIO _iを取得するために、ＢＩＯベースの動き精緻化が、実行されてよい。例えば、ＯＢＭＣが使用されるとき、それは、ＣＵの１つもしくは複数または各サブブロックに対して実行されてよく、その後に、対応するＯＢＭＣ予測信号を生成するために、本明細書において説明されるのと同じ手順が続く。いくつかのシナリオにおいては、予測信号を導出するために、（例えば、おそらくは、カレントサブブロックの動きベクトルの代わりに）空間的近隣サブブロックの動きベクトルが、使用されてよい。

図２０においては、例えば、少なくとも１つのサブブロックが、双予測されるとき、通常のＭＣステージおよび／またはＯＢＭＣステージにおいて、ＢＩＯが、使用されてよい。ＢＩＯは、サブブロックの予測信号を生成するために、起動されてよい。図２１は、ＢＩＯを用いずに実行されてよい、ＯＢＭＣ後の予測生成プロセスの例示的なフローチャートを示している。図２１においては、おそらくは、例えば、通常のＭＣステージにおいて、動き補償された予測の後に、ＢＩＯが、まだ続いてよい。本明細書において説明されるように、ＢＩＯベースの動き精緻化の導出は、サンプルベースの操作であってよい。

ＢＩＯは、通常のＭＣプロセスにおいて、サブブロックモード（例えば、ＦＲＵＣ、アフィンモード、ＡＴＭＶＰ、および／またはＳＴＭＶＰ）を用いてコーディングされたカレントＣＵに対して、適用されてよい。それらのサブブロックモードのうちの１つもしくは複数またはいずれかによってコーディングされたＣＵについて、ＣＵは、１つもしくは複数または多数のサブブロックにさらに分割されてよく、１つもしくは複数または各サブブロックは、１つまたは複数の一意的な動きベクトル（例えば、単予測および／または双予測）を割り当てられてよい。おそらくは、例えば、ＢＩＯが、有効にされるとき、ＢＩＯを適用するか、それとも適用しないかについての決定、および／またはＢＩＯ操作自体は、サブブロックの１つもしくは複数または各々に対して、別々に実行されてよい。

本明細書において説明されるように、ＭＣステージ（例えば、通常のＭＣステージ）においてＢＩＯ操作をスキップするために、１つまたは複数の技法が、企図される。例えば、ＢＩＯの中核設計（例えば、勾配の算出および／または精緻化された動きベクトル）は、同じおよび／または実質的に同様に保たれてよい。１つまたは複数の技法においては、１つまたは複数の要因または条件が満足され得るブロック／サブブロックについては、ＢＩＯ操作は、（例えば、部分的または完全に）無効にされてよい。いくつかの例においては、ＭＣは、ＢＩＯを伴わずに、実行されてよい。

サブブロックモードにおいては、ＣＵは、２つ以上のサブブロックに分割することを許可されてよく、および／または１つまたは複数の異なる動きベクトルは、１つもしくは複数または各サブブロックと関連付けられてよい。ＣＵに対して、および／または（例えば、ＣＵがサブブロックコーディングの使用を可能にされた場合）２つ以上のサブブロックに対して、動き補償された予測および／またはＢＩＯ操作が、実行されてよい。本明細書において説明される技法のうちの１つまたは複数は、サブブロックモードによってコーディングされなくてよい（例えば、分割されることのない、および／または（例えば、単一の）動きベクトルを有する）ビデオブロックに適用可能であってよい。

本明細書において説明されるように、ＢＩＯは、従来のブロックベースのＭＣによって生成された（例えば、少なくとも）２つの予測ブロックの間に残ることがある（例えば、小さい）動きを補償してよい。図８Ａおよび図８Ｂに示されるように、前方および／または後方基準ピクチャ内の予測ブロックの間の動き軌道に沿った時間的対称性に基づいて、動きベクトルを推定するために、ＦＲＵＣバイラテラルマッチングが、使用されてよい。例えば、２つの予測ブロックと関連付けられた動きベクトルの値は、カレントピクチャとそれらのそれぞれの基準ピクチャとの間の時間的距離に比例してよい。バイラテラルマッチングベースの動き推定は、おそらくは、例えば、２つの基準ブロック（例えば、ランダムアクセス構成における最も高い時間的レイヤ内のコーディングブロック）の間に、小さい並進運動（例えば、それだけ）が存在し得るとき、１つまたは複数の（例えば、信頼できる）動きベクトルを提供することができる。

例えば、シナリオの中でもとりわけ、少なくとも１つのサブブロックが、ＦＲＵＣバイラテラルモードによってコーディングされるとき、サブブロック内部のサンプルの１つまたは複数の真の動きベクトルは、コヒーレントであってよい（例えば、コヒーレントであるべきである）。１つまたは複数の技法においては、ＦＲＵＣバイラテラルモードによってコーディングされる１つまたは複数のサブブロックについての通常のＭＣプロセスの間、ＢＩＯは、無効にされてよい。図２２は、ＭＣステージにおいてＦＲＵＣバイラテラルブロックのためのＢＩＯプロセスを無効にした後の、予測生成プロセスについての例示的な図を示している。例えば、デコーダ側において、おそらくは、デコーダが、ひとたび、ＦＲＵＣバイラテラルモードがブロックをコーディングするために使用される／使用されたと決定し得ると、ＢＩＯプロセスは、バイパスされてよい。

本明細書において説明されるように、ＢＩＯは、２つの動きベクトルが、時間領域において対称であってよい（例えば、常に対称であってよい）、１つまたは複数のＦＲＵＣバイラテラルサブブロックについては、スキップされてよい。おそらくは、シナリオの中でもとりわけ、さらなる複雑さ低減を達成するために、少なくとも１つの双予測されたサブブロックの少なくとも２つの動きベクトルの間の（例えば、絶対）差に基づいて、ＢＩＯプロセスは、ＭＣステージにおいて、スキップされてよい。例えば、時間領域において近似的に比例してよい２つの動きベクトルによって予測されてよい１つまたは複数のサブブロックについては、２つの予測ブロックは、高い相関があり、および／またはサブブロックレベルのＭＣにおいて使用される動きベクトルは、予測ブロックの間の真の動きを正確に反映するのに十分であり得ることが、合理的に仮定されてよい。１つまたは複数のシナリオにおいては、ＢＩＯプロセスは、それらのサブブロックについて、スキップされてよい。それの動きベクトルが時間的に比例しないことがある（例えば、決して比例し得ない）双予測されたサブブロックのシナリオの場合、サブブロックレベルの動き補償された予測上において、ＢＩＯが、実行されてよい。

図３におけるのと同じ表記を使用すると、例えば、（ＭＶ_x0，ＭＶ_y0）および／または（ＭＶ_x1，ＭＶ_y1）は、２つの予測ブロックを生成するために使用されてよい、サブブロックレベルの動きベクトル（例えば、予測信号）を表す。また、τ₀およびτ₁は、
前方および／または後方時間的基準ピクチャの、カレントピクチャまでの時間的距離を表す。また、（ＭＶ^s _x1，ＭＶ^s _y1）は、（ＭＶ_x1，ＭＶ_y1）のスケーリングされたバージョンとして算出されてよく、

のように、τ₀およびτ₁に基づいて生成されてよい。

（２８）に基づいて、おそらくは、１つまたは複数の企図された技法が、適用されてよいとき、ＢＩＯプロセスは、少なくとも１つのブロックおよび／またはサブブロックについて、スキップされてよい。例えば、（２８）に基づいて、２つの予測ブロック（例えば、基準ブロック）は、類似または非類似であると決定されて（例えば、予測差に基づいて決定されて）よい。２つの予測ブロック（例えば、基準ブロック）が、類似する場合、ＢＩＯプロセスは、少なくとも１つのブロックまたはサブブロックについて、スキップされてよい。２つの予測ブロック（例えば、基準ブロック）が、非類似である場合、ＢＩＯプロセスは、少なくとも１つのブロックまたはサブブロックについて、スキップされなくてよい。例えば、２つの予測ブロックは、以下の条件が満足されるとき、類似すると決定されてよい。

変数ｔｈｒｅｓは、動きベクトル差の事前定義／事前決定された閾値を示してよい。さもなければ、カレントサブブロックのサブブロックレベルのＭＣのために使用されてよい動きベクトルは、不正確と見なされてよい。とりわけ、そのようなシナリオにおいては、ＢＩＯが、サブブロックに対してまだ適用されてよい。例えば、変数ｔｈｒｅｓは、伝達されて、および／または望ましいコーディング性能に基づいて決定されて（例えば、デコーダによって決定されて）よい。

図２３は、ＢＩＯが、（２９）の動きベクトル差基準に基づいて、無効にされてよい、例示的な予測生成プロセスを示している。（２９）から分かるように、ＭＣステージにおいて、少なくとも１つのブロックまたはサブブロックが、ＢＩＯプロセスをスキップすることができるかどうかを決定するために、動きベクトル差の閾値（例えば、ｔｈｒｅｓ）が、使用されてよい。言い換えると、ＢＩＯプロセスをスキップすることが、全体的なエンコーディング／デコーディング複雑さに対して、無視できない影響を有し得る、または有し得ないところを識別するために、閾値が、使用されてよい。ＢＩＯプロセスをスキップすべきか、それともスキップすべきでないかを決定するために、閾値が、使用されてよい。１つまたは複数の技法においては、エンコーダおよび／またはデコーダにおいて、１つもしくは複数またはすべてのピクチャに対して、動きベクトル差の同じ閾値が、使用されてよい。１つまたは複数の技法においては、異なるピクチャに対して、１つまたは複数の異なる閾値が、使用されてよい。例えば、ランダムアクセス構成においては、高い時間的レイヤにおけるピクチャに対しては、（例えば、おそらくは、より小さい動きのせいで）相対的に小さい閾値が、使用されてよい。例えば、低い時間的レイヤにおけるピクチャに対しては、（例えば、より大きい動きのせいで）相対的に大きい閾値が、使用されてよい。

（２８）および（２９）に示されるように、動きベクトル差を算出するために、動きベクトルスケーリングが、（ＭＶ_x1，ＭＶ_y1）に適用されてよい。例えば、（２８）における動きベクトルスケーリングが、適用され、および／またはτ₀＞τ₁が仮定されるとき、（ＭＶ_x1，ＭＶ_y1）の動き推定によって招かれる誤差は、増幅されることがある。動きベクトルスケーリングは、カレントピクチャから相対的に大きい時間的距離を有する、基準ピクチャと関連付けられた、動きベクトルに適用されてよい（例えば、常に適用されてよい）。例えば、τ₀≦τ₁であるとき、（例えば、（２８）および（２９）によって示されるような）動きベクトル差を算出するために、動きベクトル（ＭＶ_x1，ＭＶ_y1）が、スケーリングされてよい。そうではなく、例えば、τ₀＞τ₁である場合、

として示されるように、動きベクトル差を算出するために、動きベクトル（ＭＶ_x0，ＭＶ_y0）が、スケーリングされてよい。

本明細書において説明されるように、２つの基準ピクチャのカレントピクチャまでの時間的距離が、異なる（例えば、τ₀≠τ₁）とき、動きベクトルスケーリングが、適用されてよい。（例えば、除算および／または丸め操作のせいで）動きベクトルスケーリングは、追加の誤差を導入することができるので、それは、スケーリングされた動きベクトルの精度に影響する（例えば、精度を低減させる）ことができる。シナリオの中でもとりわけ、そのような誤差を回避する、または低減させるため、おそらくは、例えば、少なくとも２つまたは最大２つの基準ピクチャ（例えば、基準ブロック）の、カレントサブブロックからの時間的距離が、同じであり得る、または実質的に類似し得る（例えば、τ₀＝τ₁）とき（例えば、そのときだけ）、ＭＣステージにおいてＢＩＯを無効にするために、（（３０）および（３１）に示されるような）動きベクトル差が、使用されてよい（例えば、使用されるだけでよい）。

本明細書において説明されるように、（例えば、２つの基準ブロックが類似するかどうかに基づいて）ＭＣステージにおいて少なくとも１つのサブブロックについて、ＢＩＯプロセスがスキップされることができるかどうかを決定するための測定として、動きベクトル差が、使用されてよい。２つの基準ブロックの間の動きベクトル差が、相対的に小さい（例えば、閾値を下回る）とき、（例えば、実質的な）コーディング損失を招くことなく、ＢＩＯが無効にされることができるように、２つの予測ブロックは類似し得る（例えば、高い相関があり得る）と仮定することが合理的なことがある。動きベクトル差は、２つの予測ブロック（例えば、基準ブロック）の間の類似性（例えば、相関）を測定するための、多くの方法のうちの１つであってよい。１つまたは複数の技法においては、２つの予測ブロックの間の相関は、２つの予測ブロックの間の平均差を算出することによって、例えば、

によって、決定されてよい。

変数Ｉ⁽⁰⁾（ｘ，ｙ）およびＩ⁽¹⁾（ｘ，ｙ）は、前方および／または後方基準ピクチャ（例えば、基準ブロック）から導出された動き補償されたブロックの座標（ｘ，ｙ）における、サンプル値である。サンプル値は、それぞれの基準ブロックのそのルーマ値と関連付けられてよい。サンプル値は、それらのそれぞれの基準ブロックから補間されてよい。変数Ｂ、およびＮは、それぞれ、サンプル座標の集合、およびカレントブロックまたはサブブロック内において定義されたサンプルの数である。変数Ｄは、誤差の平方和（ＳＳＥ）、差分絶対値の和（ＳＡＤ）、および／または変換された差分絶対値の和（ＳＡＴＤ）など、１つまたは複数の異なる測定／メトリックがそれに対して適用されてよい、歪み測定である。（３２）を与えられると、おそらくは、例えば、差分測定が、１つまたは複数の事前定義／事前決定された閾値以下であり得る、例えば、Ｄｉｆｆ≦Ｄ_thresであるとき、ＢＩＯは、ＭＣステージにおいて、スキップされることができる。そうではないとき、カレントサブブロックの２つの予測信号は、非類似である（例えば、相関がより小さい）と見なされてよく、それに対して、ＢＩＯが、適用されてよい（例えば、まだ適用されてよい）。本明細書において説明されるように、Ｄ_thresは、伝達されて、または（例えば、望ましいコーディング性能に基づいて）デコーダによって決定されてよい。図２４は、２つの予測信号の間の差分を測定することに基づいて、ＢＩＯがスキップされた後の、予測生成プロセスの例を示している。

本明細書において説明されるように、ＢＩＯプロセスは、ＣＵまたは（例えば、ＣＵを有するサブブロックにおける）サブＣＵレベルにおいて、条件付きでスキップされてよい。例えば、エンコーダおよび／またはデコーダは、カレントＣＵについて、ＢＩＯがスキップされてよいと決定してよい。本明細書において説明されるように、この決定は、（例えば、（２８）、（２９）、（３０）、（３１）、および／または（３２）を使用する）カレントＣＵと関連付けられた２つの基準ブロックの類似性に基づいてよい。エンコーダおよび／またはデコーダが、カレントＣＵについて、ＢＩＯがスキップされるべきであると決定した場合、エンコーダおよび／またはデコーダは、有効にされたサブブロックコーディングを用いて、カレントＣＵがコーディングされるかどうかを決定してよい。有効にされたサブブロックコーディングを用いて、カレントＣＵがコーディングされる場合、エンコーダおよび／またはデコーダは、ＣＵ内のサブブロックについて、ＢＩＯがスキップされてよいと決定してよい。

図２４に示されるように、ＢＩＯプロセスは、それの２つの予測信号の間の歪みが閾値以下であり得る、カレントＣＵまたはカレントＣＵ内部のサブブロックについて、条件付きでスキップされてよい。歪み測定の算出、およびＢＩＯプロセスは、サブブロックに基づいて、実行されてよく、カレントＣＵ内のサブブロックのために、頻繁に起動されてよい。カレントＣＵについて、ＢＩＯプロセスをスキップすべきかどうかを決定するために、ＣＵレベルの歪み測定が、使用されてよい。異なるブロックレベルから算出される歪み値に基づいて、ＢＩＯプロセスが、スキップされてよい、マルチステージ早期終了（multi-stage early termination）が、実行されてよい。

歪みは、カレントＣＵ内のいくつか（例えば、すべて）のサンプルを考慮して、算出されてよい。例えば、ＣＵレベルの歪みが、十分に小さい（例えば、事前定義されたＣＵレベルの閾値以下）である場合、ＣＵについて、ＢＩＯプロセスが、スキップされてよく、そうではない場合、サブブロックレベルにおいて、ＢＩＯプロセスをスキップすべきかどうかを決定するために、カレントＣＵ内部の各サブブロックについての歪みが、算出および使用されてよい。図２６は、マルチステージ早期終了がＢＩＯに対して適用される、例示的な動き補償された予測プロセスを示している。図２６の変数

および

は、基準ピクチャリストＬ０およびＬ１からカレントＣＵのために生成された予測信号を表し、

および

は、ＣＵ内部の第ｉのサブブロックのために生成された対応する予測信号を表す。

本明細書において説明されるように、例えば、カレントＣＵについて、ＢＩＯ操作が無効にされてよいかどうかを決定するために、ＣＵレベルの歪みが、算出されてよい。ＣＵ内部のサブブロックの動き情報は、高い相関があってよく、または高い相関がなくてよい。ＣＵ内部のサブブロックの歪みは、変化してよい。マルチステージ早期終了が、実行されてよい。例えば、ＣＵは、サブブロックからなる複数のグループに分割されてよく、グループは、類似の（例えば、同じ）動き情報（例えば、同じ基準ピクチャインデックスおよび同じ動きベクトル）を有する、連続するサブブロックを含んでよい。各サブブロックグループについて、歪み測定が、算出されてよい。例えば、１つのサブブロックグループの歪みが、十分に小さい（例えば、事前定義された閾値以下である）場合、サブブロックグループ内部のサンプルについて、ＢＩＯプロセスが、スキップされてよく、そうではない場合、サブブロックについて、ＢＩＯプロセスをスキップすべきかどうかを決定するために、サブブロックグループ内部の各サブブロックについての歪みが、算出および使用されてよい。

（３２）において、Ｉ⁽⁰⁾（ｘ，ｙ）およびＩ⁽¹⁾（ｘ，ｙ）は、基準ピクチャリストＬ０およびＬ１から取得された、座標（ｘ，ｙ）における、動き補償されたサンプルの値（例えば、ルーマ値）を指してよい。動き補償されたサンプルの値は、入力信号ビット深度の精度で（例えば、入力信号が８ビットまたは１０ビットビデオである場合、８ビットまたは１０ビットで）、定義されてよい。１つの双予測ブロックの予測信号が、入力ビット深度の精度で、Ｌ０およびＬ１からの２つの予測信号を平均することによって、生成されてよい。

例えば、ＭＶが、分数サンプル位置をポイントする場合、Ｉ⁽⁰⁾（ｘ，ｙ）およびＩ⁽¹⁾（ｘ，ｙ）は、（入力ビット深度よりも高くてよい）１つの中間精度における補間を使用して、取得され、その後、中間予測信号は、平均操作に先立って、入力ビット深度に丸められる。例えば、１つのブロックに対して、分数ＭＶが使用される場合、入力ビット深度の精度における２つの予測信号は、中間精度（例えば、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣおよびＪＥＭにおいて指定された中間精度）において、平均されてよい。例えば、Ｉ⁽⁰⁾（ｘ，ｙ）およびＩ⁽¹⁾（ｘ，ｙ）を取得するために使用されるＭＶが、分数サンプル位置に対応する場合、補間フィルタプロセスは、高い精度（例えば、中間ビット深度）において中間値を保ってよい。例えば、２つのＭＶのうちの一方が、整数動きである（例えば、対応する予測が、補間を適用することなしに、生成される）場合、対応する予測の精度は、平均が適用される前に、中間ビット深度まで増やされてよい。図２７は、高い精度にある２つの中間予測信号を平均するときの、例示的な双予測プロセスを示しており、

および

は、中間ビット深度（例えば、ＨＥＶＣおよびＪＥＭにおいて指定されるような１４ビット）にある、リストＬ０およびＬ１から取得される、２つの予測信号を指し、ＢｉｔＤｅｐｔｈは、入力ビデオのビット深度を示す。

高ビット深度で生成された双予測信号を与えられると、式（３２）における２つの予測ブロックの間の対応する歪みは、

として指定されるように、中間精度において算出されてよく、ここで、

および

は、それぞれ、Ｌ０およびＬ１から生成された予測ブロックの、座標（ｘ，ｙ）における、高精度差サンプル値であり、Ｄｉｆｆ_hは、中間ビット深度において算出される、対応する歪み測定を表す。加えて、おそらくは、（３３）における高ビット深度歪みのせいで、（例えば、図２４および図２６に関して、本明細書において説明されたような）ＢＩＯ早期終了によって使用される、ＣＵレベルの閾値およびサブブロックレベルの閾値は、それらが予測信号の同じビット深度において定義されたように、調整されてよい。例として、Ｌ１ノルム歪み（例えば、ＳＡＤ）を使用すると、以下の式は、歪み閾値を入力ビット深度から中間ビット深度にどのように調整すべきかを説明し得る。

変数

および

は、入力ビット深度の精度における、ＣＵレベルおよびサブブロック歪み閾値であり、

および

は、中間ビット深度の精度における、対応する歪み閾値である。

本明細書において説明されるように、ＢＩＯは、少なくとも１つの動き補償されたブロック内の１つもしくは複数または各サンプルロケーションにおける局所的勾配情報に基づいて、算出されてよい、サンプルに関する動き精緻化を提供してよい。高周波数の細部をあまり含まなくてよい１つの領域（例えば、フラットなエリア）内のサブブロックについては、表１における勾配フィルタを使用して導出されてよい勾配は、小さい傾向があり得る。式（４）に示されるように、局所的勾配（例えば、∂Ｉ^(k)（ｘ，ｙ）／∂ｘおよび∂Ｉ^(k)（ｘ，ｙ）／∂ｙ）が、ゼロに近いとき、ＢＩＯから取得される最終的な予測信号は、従来の双予測によって生成される予測信号に近似的に等しくてよく、例えば、

である。

１つまたは複数の技法においては、ＢＩＯは、十分および／または豊富な高周波数情報を含んでよいサブブロックの１つまたは複数の予測サンプルに適用されてよい（例えば、適用されるだけでよい）。少なくとも１つのサブブロックの予測信号が、高周波数情報を含むかどうかの決定は、例えば、少なくとも１つのサブブロック内のサンプルについての勾配の平均の大きさに基づいて、行われることができる。おそらくは、例えば、平均が、少なくとも１つの閾値よりも小さい場合、サブブロックは、フラットなエリアとして分類されてよく、および／またはＢＩＯは、サブブロックに適用されなくてよい。そうではない場合、少なくとも１つのサブブロックは、ＢＩＯがまだ適用可能であってよい、十分な高周波数情報／細部を含むと見なされてよい。１つもしくは複数または各基準ピクチャについての１つまたは複数の閾値の値は、おそらくは、例えば、その基準ピクチャにおける平均勾配に基づいて、事前決定および／または適応的に決定されてよい。１つまたは複数の技法においては、カレントサブブロックが１つのフラットなエリアに属し得るかどうかを決定するために、勾配情報が、算出されてよい（例えば、算出されるだけでよい）。いくつかの技法においては、この勾配情報は、（（４）に示されるような）ＢＩＯ予測信号を生成するために使用されてよい勾配値ほど正確でなくてよい。ＢＩＯを少なくとも１つのサブブロックに適用すべきかどうかを決定するために、相対的に単純な勾配フィルタが、使用されてよい。例えば、水平および／または垂直勾配を導出するために、２タップフィルタ［－１，１］が、適用されてよい。図２５は、勾配ベースのＢＩＯのスキップを適用した後の、予測生成プロセスの例示的なフローチャートを示している。

ＭＣステージにおいてＢＩＯをスキップしてよい、本明細書において個々に説明された１つまたは複数の技法は、共同で適用されてよい（例えば、２つ以上の技法が、組み合わされてよいなど）。本明細書において説明された、１つまたは複数の技法、閾値、式、および／または要因／条件などは、自由に組み合わされてよい。本明細書において説明された、技法、閾値、式、および／または要因／条件などの１つまたは複数の異なる組み合わせは、コーディング性能、および／またはエンコーディング／デコーディング複雑さの低減に関して、異なるトレードオフを提供することができる。例えば、本明細書において説明された、技法、閾値、式、および／または要因／条件などのうちの１つまたは複数は、少なくとも１つのブロック／サブブロックについて、ＢＩＯプロセスが無効にされてよい（例えば、完全に無効にされて）ように、共同でまたは別々に実施されてよい。

図２８Ａは、１つまたは複数の開示される実施形態が実施されてよい、例示的な通信システム１００を示す図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、放送などのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する、多元接続システムであってよい。通信システム１００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共用を通して、そのようなコンテンツにアクセスすることを可能にしてよい。例えば、通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ－ＦＤＭＡ）、ゼロテールユニークワードＤＦＴ拡散ＯＦＤＭ（ＺＴ ＵＷ ＤＴＳ－ｓ ＯＦＤＭ）、ユニークワードＯＦＤＭ（ＵＷ－ＯＦＤＭ）、リソースブロックフィルタードＯＦＤＭ、およびフィルタバンクマルチキャリア（ＦＢＭＣ）など、１つまたは複数のチャネルアクセス方法を利用してよい。

図２８Ａに示されるように、通信システム１００は、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと、ＲＡＮ１０４／１１３と、ＣＮ１０６／１１５と、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８と、インターネット１１０と、他のネットワーク１１２とを含んでよいが、開示される実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図していることが理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、無線環境において動作および／または通信するように構成された任意のタイプのデバイスであってよい。例として、それのどれもが、「局」および／または「ＳＴＡ」と呼ばれてよい、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成されてよく、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定または移動加入者ユニット、サブスクリクションベースのユニット、ページャ、セルラ電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、ホットスポットまたはＭｉ－Ｆｉデバイス、モノノインターネット（ＩｏＴ）デバイス、ウォッチまたは他のウェアラブル、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、乗物、ドローン、医療用デバイスおよびアプリケーション（例えば、遠隔手術）、工業用デバイスおよびアプリケーション（例えば、工業用および／または自動化された処理チェーン状況において動作するロボットおよび／または他の無線デバイス）、家電デバイス、ならびに商業用および／または工業用無線ネットワーク上において動作するデバイスなどを含んでよい。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのいずれも、交換可能に、ＵＥと呼ばれてよい。

通信システム１００は、基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂも含んでよい。基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、ＣＮ１０６／１１５、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２など、１つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つと無線でインターフェースをとるように構成された任意のタイプのデバイスであってよい。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、基地送受信機局（ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅＮｏｄｅＢ、ホームノードＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、ｇＮＢ、ＮＲノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、および無線ルータなどであってよい。基地局１１４ａ、１１４ｂは、各々が、単一の要素として描かれているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含んでよいことが理解されよう。

基地局１１４ａは、ＲＡＮ１０４／１１３の一部であってよく、ＲＡＮ１０４／１１３は、他の基地局、および／または基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなどのネットワーク要素（図示されず）も含んでよい。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示されず）と呼ばれてよい、１つまたは複数のキャリア周波数上において、無線信号を送信および／または受信するように構成されてよい。これらの周波数は、免許要スペクトル、免許不要スペクトル、または免許要スペクトルと免許不要スペクトルとの組み合わせの中にあってよい。セルは、相対的に一定であってよい、または時間とともに変化してよい特定の地理的エリアに、無線サービス用のカバレージを提供してよい。セルは、さらに、セルセクタに分割されてよい。例えば、基地局１１４ａと関連付けられたセルは、３つのセクタに分割されてよい。したがって、一実施形態においては、基地局１１４ａは、送受信機を３つ、すなわち、セルの各セクタに対して１つずつ含んでよい。実施形態においては、基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を利用してよく、セルの各セクタに対して複数の送受信機を利用してよい。例えば、所望の空間方向において信号を送信および／または受信するために、ビームフォーミングが使用されてよい。

基地局１１４ａ、１１４ｂは、エアインターフェース１１６上において、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数と通信してよく、エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線通信リンク（例えば、無線周波（ＲＦ）、マイクロ波、センチメートル波、マイクロメートル波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光など）であってよい。エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して、確立されてよい。

より具体的には、上で言及されたように、通信システム１００は、多元接続システムであってよく、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、およびＳＣ－ＦＤＭＡなど、１つまたは複数のチャネルアクセス方式を利用してよい。例えば、ＲＡＮ１０４／１１３内の基地局１１４ａと、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用して、エアインターフェース１１５／１１６／１１７を確立してよい、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実施してよい。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含んでよい。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンク（ＤＬ）パケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）、および／または高速アップリンク（ＵＬ）パケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含んでよい。

実施形態においては、基地局１１４ａと、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、および／またはＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ－Ａ）、および／またはＬＴＥアドバンストプロ（ＬＴＥ－Ａ Ｐｒｏ）を使用して、エアインターフェース１１６を確立してよい、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ－ＵＴＲＡ）などの無線技術を実施してよい。

実施形態においては、基地局１１４ａと、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとは、ニューラジオ（ＮＲ）を使用して、エアインターフェース１１６を確立してよい、ＮＲ無線アクセスなどの無線技術を実施してよい。

実施形態においては、基地局１１４ａと、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとは、複数の無線アクセス技術を実施してよい。例えば、基地局１１４ａと、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとは、例えば、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）原理を使用して、ＬＴＥ無線アクセスと、ＮＲ無線アクセスとを一緒に実施してよい。したがって、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃによって利用されるエアインターフェースは、複数のタイプの無線アクセス技術、ならびに／または複数のタイプの基地局（例えば、ｅＮＢおよびｇＮＢ）に送信される／そこから送信される送信によって特徴付けられてよい。

他の実施形態においては、基地局１１４ａと、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとは、ＩＥＥＥ８０２．１１（すなわち、ワイヤレスフィデリティ（ＷｉＦｉ））、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ－ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ－２０００）、暫定標準９５（ＩＳ－９５）、暫定標準８５６（ＩＳ－８５６）、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）、ＧＳＭエボリューション用高速データレート（ＥＤＧＥ）、およびＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実施してよい。

図２８Ａにおける基地局１１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、またはアクセスポイントであってよく、事業所、自宅、乗物、キャンパス、産業用施設、（例えば、ドローンによって使用される）エアコリド、および車道など、局所化されたエリアにおける無線接続性を容易にするために、任意の適切なＲＡＴを利用してよい。一実施形態においては、基地局１１４ｂと、ＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄとは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実施して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立してよい。実施形態においては、基地局１１４ｂと、ＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄとは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実施して、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立してよい。また別の実施形態においては、基地局１１４ｂと、ＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄとは、セルラベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、ＬＴＥ－Ａ Ｐｒｏ、ＮＲなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立してよい。図２８Ａに示されるように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接的な接続を有してよい。したがって、基地局１１４ｂは、ＣＮ１０６／１１５を介してインターネット１１０にアクセスする必要がないことがある。

ＲＡＮ１０４／１１３は、ＣＮ１０６／１１５と通信してよく、ＣＮ１０６／１１５は、音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）サービスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークであってよい。データは、異なるスループット要件、遅延要件、エラー耐性要件、信頼性要件、データスループット要件、およびモビリティ要件など、様々なサービス品質（ＱｏＳ）要件を有してよい。ＣＮ１０６／１１５は、呼制御、ビリングサービス、モバイルロケーションベースのサービス、プリペイド発呼、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供してよく、および／またはユーザ認証など、高レベルセキュリティ機能を実行してよい。図２８Ａには示されていないが、ＲＡＮ１０４／１１３および／またはＣＮ１０６／１１５は、ＲＡＮ１０４／１１３と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用する他のＲＡＮと直接的または間接的通信を行ってよいことが理解されよう。例えば、ＮＲ無線技術を利用していることがあるＲＡＮ１０４／１１３に接続されていることに加えて、ＣＮ１０６／１１５は、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００、ＷｉＭＡＸ、Ｅ－ＵＴＲＡ、またはＷｉＦｉ無線技術を利用する別のＲＡＮ（図示されず）とも通信してよい。

ＣＮ１０６／１１５は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが、ＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとしての役割も果たしてよい。ＰＳＴＮ１０８は、基本電話サービスを提供する、回線交換電話網を含んでよい。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイート内の伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、および／またはインターネットプロトコル（ＩＰ）など、共通の通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスからなる地球規模のシステムを含んでよい。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される、有線および／または無線通信ネットワークを含んでよい。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４／１１３と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用してよい１つまたは複数のＲＡＮに接続された、別のＣＮを含んでよい。

通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちのいくつかまたはすべては、マルチモード機能を含んでよい（例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンク上において、異なる無線ネットワークと通信するための、複数の送受信機を含んでよい）。例えば、図２８Ａに示されるＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を利用してよい基地局１１４ａと通信するように、またＩＥＥＥ８０２無線技術を利用してよい基地局１１４ｂと通信するように構成されてよい。

図２８Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２を示すシステム図である。図２８Ｂに示されるように、ＷＴＲＵ１０２は、とりわけ、プロセッサ１１８、送受信機１２０、送信／受信要素１２２、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、非リムーバブルメモリ１３０、リムーバブルメモリ１３２、電源１３４、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６、および／または他の周辺機器１３８を含んでよい。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら、上記の要素の任意のサブコンビネーションを含んでよいことが理解されよう。

プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、他の任意のタイプの集積回路（ＩＣ）、および状態機械などであってよい。プロセッサ１１８は、信号コーディング、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２が無線環境において動作することを可能にする他の任意の機能性を実行してよい。プロセッサ１１８は、送受信機１２０に結合されてよく、送受信機１２０は、送信／受信要素１２２に結合されてよい。図２８Ｂは、プロセッサ１１８と送受信機１２０を別個の構成要素として描いているが、プロセッサ１１８と送受信機１２０は、電子パッケージまたはチップ内に一緒に統合されてよいことが理解されよう。

送信／受信要素１２２は、エアインターフェース１１６上において、基地局（例えば、基地局１１４ａ）に信号を送信し、または基地局から信号を受信するように構成されてよい。例えば、一実施形態においては、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナであってよい。実施形態においては、送信／受信要素１２２は、例えば、ＩＲ、ＵＶ、または可視光信号を送信および／または受信するように構成された放射器／検出器であってよい。また別の実施形態においては、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号および光信号の両方を送信および／または受信するように構成されてよい。送信／受信要素１２２は、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成されてよいことが理解されよう。

図２８Ｂにおいては、送信／受信要素１２２は、単一の要素として描かれているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送信／受信要素１２２を含んでよい。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を利用してよい。したがって、一実施形態においては、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６上において無線信号を送信および受信するための２つ以上の送信／受信要素１２２（例えば、複数のアンテナ）を含んでよい。

送受信機１２０は、送信／受信要素１２２によって送信されることになる信号を変調し、送信／受信要素１２２によって受信された信号を復調するように構成されてよい。上で言及されたように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード機能を有してよい。したがって、送受信機１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、例えば、ＮＲおよびＩＥＥＥ８０２．１１など、複数のＲＡＴを介して通信することを可能にするための、複数の送受信機を含んでよい。

ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、液晶表示（ＬＣＤ）ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合されてよく、それらからユーザ入力データを受信してよい。プロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８にユーザデータを出力してもよい。加えて、プロセッサ１１８は、非リムーバブルメモリ１３０および／またはリムーバブルメモリ１３２など、任意のタイプの適切なメモリから情報を入手してよく、それらにデータを記憶してよい。非リムーバブルメモリ１３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または他の任意のタイプのメモリ記憶デバイスを含んでよい。リムーバブルメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、およびセキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含んでよい。他の実施形態においては、プロセッサ１１８は、サーバまたはホームコンピュータ（図示されず）上などに配置された、ＷＴＲＵ１０２上に物理的に配置されていないメモリから情報を入手してよく、それらにデータを記憶してよい。

プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ってよく、ＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素に電力を分配するように、および／またはそれらへの電力を制御するように構成されてよい。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に給電するための任意の適切なデバイスであってよい。例えば、電源１３４は、１つまたは複数の乾電池（例えば、ニッケル－カドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル－亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウム－イオン（Ｌｉ－ｉｏｎ）など）、太陽電池、および燃料電池などを含んでよい。

プロセッサ１１８は、ＧＰＳチップセット１３６にも結合されてよく、ＧＰＳチップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在のロケーションに関するロケーション情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成されてよい。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはそれの代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインターフェース１１６上においてロケーション情報を受信してよく、および／または２つ以上の近くの基地局から受信されている信号のタイミングに基づいて、自らのロケーションを決定してよい。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切なロケーション決定方法を用いて、ロケーション情報を取得してよいことが理解されよう。

プロセッサ１１８は、さらに他の周辺機器１３８に結合されてよく、他の周辺機器１３８は、追加の特徴、機能性、および／または有線もしくは無線接続性を提供する、１つまたは複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含んでよい。例えば、周辺機器１３８は、加速度計、ｅコンパス、衛星送受信機、（写真および／またはビデオ用の）デジタルカメラ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、バイブレーションデバイス、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）ラジオユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、仮想現実および／または拡張現実（ＶＲ／ＡＲ）デバイス、ならびにアクティビティトラッカなどを含んでよい。周辺機器１３８は、１つまたは複数のセンサを含んでよく、センサは、ジャイロスコープ、加速度計、ホール効果センサ、磁力計、方位センサ、近接センサ、温度センサ、時間センサ、ジオロケーションセンサ、高度計、光センサ、タッチセンサ、磁力計、気圧計、ジェスチャセンサ、バイオメトリックセンサ、および／または湿度センサのうちの１つまたは複数であってよい。

ＷＴＲＵ１０２は、（例えば、（例えば、送信用の）ＵＬと（例えば、受信用の））ダウンリンクの両方のための特定のサブフレームと関連付けられた信号のいくつかまたはすべての送信および受信が、並列および／または同時であってよい、全二重無線を含んでよい。全二重無線は、ハードウェア（例えば、チョーク）を介して、またはプロセッサ（例えば、別個のプロセッサ（図示されず）もしくはプロセッサ１１８）を介する信号処理を介して、自己干渉を低減させ、および／または実質的に除去するために、干渉管理ユニット１３９を含んでよい。実施形態においては、ＷＴＲＵ１０２は、（例えば、（例えば、送信用の）ＵＬまたは（例えば、受信用の）ダウンリンクのどちらかのための特定のサブフレームと関連付けられた）信号のいくつかまたはすべての送信および受信のための、半二重無線を含んでよい。

図２８Ｃは、実施形態に従った、ＲＡＮ１０４およびＣＮ１０６を示すシステム図である。上で言及されたように、ＲＡＮ１０４は、Ｅ－ＵＴＲＡ無線技術を利用して、エアインターフェース１１６上において、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信してよい。ＲＡＮ１０４は、ＣＮ１０６とも通信してよい。

ＲＡＮ１０４は、ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃを含んでよいが、ＲＡＮ１０４は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のｅＮｏｄｅＢを含んでよいことが理解されよう。ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、各々が、エアインターフェース１１６上においてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための、１つまたは複数の送受信機を含んでよい。一実施形態においては、ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実施してよい。したがって、ｅＮｏｄｅＢ１６０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、および／またはＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信してよい。

ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々は、特定のセル（図示されず）と関連付けられてよく、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ならびにＵＬおよび／またはＤＬにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成されてよい。図２８Ｃに示されるように、ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、Ｘ２インターフェース上において、互いに通信してよい。

図２８Ｃに示されるＣＮ１０６は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）１６２と、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）１６４と、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（またはＰＧＷ）１６６とを含んでよい。上記の要素の各々は、ＣＮ１０６の部分として描かれているが、これらの要素のうちのいずれも、ＣＮオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営されてよいことが理解されよう。

ＭＭＥ１６２は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続されてよく、制御ノードとしての役割を果たしてよい。例えば、ＭＭＥ１６２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証すること、ベアラアクティブ化／非アクティブ化、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期アタッチ中に特定のサービングゲートウェイを選択することなどを担ってよい。ＭＭＥ１６２は、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭおよび／またはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を利用する他のＲＡＮ（図示されず）との間における交換のためのコントロールプレーン機能を提供してよい。

ＳＧＷ１６４は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続されてよい。ＳＧＷ１６４は、一般に、ユーザデータパケットを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに／ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃからルーティングおよび転送してよい。ＳＧＷ１６４は、ｅＮｏｄｅＢ間ハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、ＤＬデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに利用可能なときにページングをトリガすること、ならびにＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストを管理および記憶することなど、他の機能を実行してよい。

ＳＧＷ１６４は、ＰＧＷ１６６に接続されてよく、ＰＧＷ１６６は、インターネット１１０など、パケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にしてよい。

ＣＮ１０６は、他のネットワークとの通信を容易にしてよい。例えば、ＣＮ１０６は、ＰＳＴＮ１０８など、回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の固定電話回線通信デバイスとの間の通信を容易にしてよい。例えば、ＣＮ１０６は、ＣＮ１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとしての役割を果たすＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含んでよく、またはそれと通信してよい。加えて、ＣＮ１０６は、他のネットワーク１１２へのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供してよく、他のネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線および／または無線ネットワークを含んでよい。

図２８Ａ～図２８Ｄにおいては、ＷＴＲＵは、無線端末として説明されるが、ある代表的な実施形態においては、そのような端末は、通信ネットワークとの有線通信インターフェースを（例えば、一時的または永続的に）使用することができることが企図されている。

代表的な実施形態においては、他のネットワーク１１２は、ＷＬＡＮであってよい。

インフラストラクチャ基本サービスセット（ＢＳＳ）モードにあるＷＬＡＮは、ＢＳＳのためのアクセスポイント（ＡＰ）と、ＡＰと関連付けられた１つまたは複数の局（ＳＴＡ）とを有してよい。ＡＰは、トラフィックをＢＳＳ内および／またはＢＳＳ外に搬送する、ディストリビューションシステム（ＤＳ）または別のタイプの有線／無線ネットワークへのアクセスまたはインターフェースを有してよい。ＢＳＳ外部から発信されたＳＴＡへのトラフィックは、ＡＰを通して到着してよく、ＳＴＡに配送されてよい。ＳＴＡからＢＳＳ外部の送信先に発信されたトラフィックは、それぞれの送信先に配送するために、ＡＰに送信されてよい。ＢＳＳ内のＳＴＡ間のトラフィックは、ＡＰを通して送信されてよく、例えば、送信元ＳＴＡは、トラフィックをＡＰに送信してよく、ＡＰは、トラフィックを送信先ＳＴＡに配送してよい。ＢＳＳ内のＳＴＡ間のトラフィックは、ピアツーピアトラフィックと見なされてよく、および／またはピアツーピアトラフィックと呼ばれてよい。ピアツーピアトラフィックは、直接リンクセットアップ（ＤＬＳ）を用いて、送信元ＳＴＡと送信先ＳＴＡとの間で（例えば、直接的に）送信されてよい。ある代表的な実施形態においては、ＤＬＳは、８０２．１１ｅ ＤＬＳまたは８０２．１１ｚトンネルＤＬＳ（ＴＤＬＳ）を使用してよい。独立ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）モードを使用するＷＬＡＮは、ＡＰを有さなくてよく、ＩＢＳＳ内の、またはＩＢＳＳを使用するＳＴＡ（例えば、ＳＴＡのすべて）は、互いに直接的に通信してよい。ＩＢＳＳモードの通信は、本明細書においては、ときに「アドホック」モードの通信と呼ばれてよい。

８０２．１１ａｃインフラストラクチャモードの動作または類似したモードの動作を使用するとき、ＡＰは、プライマリチャネルなどの固定されたチャネル上において、ビーコンを送信してよい。プライマリチャネルは、固定された幅（例えば、２０ＭＨｚ幅帯域幅）、またはシグナリングを介して動的に設定された幅であってよい。プライマリチャネルは、ＢＳＳの動作チャネルであってよく、ＡＰとの接続を確立するために、ＳＴＡによって使用されてよい。ある代表的な実施形態においては、例えば、８０２．１１システムにおいては、キャリアセンス多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）が、実施されてよい。ＣＳＭＡ／ＣＡの場合、ＡＰを含むＳＴＡ（例えば、あらゆるＳＴＡ）は、プライマリチャネルをセンスしてよい。プライマリチャネルが、センス／検出され、および／または特定のＳＴＡによってビジーであると決定された場合、特定のＳＴＡは、バックオフしてよい。与えられたＢＳＳ内においては、任意の与えられた時間に、１つのＳＴＡ（例えば、ただ１つの局）が、送信してよい。

高スループット（ＨＴ）ＳＴＡは、例えば、プライマリ２０ＭＨｚチャネルを隣接または非隣接２０ＭＨｚチャネルと組み合わせて、４０ＭＨｚ幅のチャネルを形成することを介して、通信のために４０ＭＨｚ幅チャネルを使用してよい。

超高スループット（ＶＨＴ）ＳＴＡは、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、および／または１６０ＭＨｚ幅のチャネルをサポートしてよい。４０ＭＨｚおよび／または８０ＭＨｚチャネルは、連続する２０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって形成されてよい。１６０ＭＨｚチャネルは、８つの連続する２０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって形成されてよく、または２つの非連続な８０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって形成されてよく、これは、８０＋８０構成と呼ばれてよい。８０＋８０構成の場合、データは、チャネルエンコーディングの後、データを２つのストリームに分割し得るセグメントパーサを通過させられてよい。各ストリームに対して別々に、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理、および時間領域処理が、行われてよい。ストリームは、２つの８０ＭＨｚチャネル上にマッピングされてよく、データは、送信ＳＴＡによって送信されてよい。受信ＳＴＡの受信機においては、８０＋８０構成のための上で説明された動作が、逆転されてよく、組み合わされたデータは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）に送信されてよい。

１ＧＨｚ未満モードの動作は、８０２．１１ａｆおよび８０２．１１ａｈによってサポートされる。チャネル動作帯域幅およびキャリアは、８０２．１１ｎおよび８０２．１１ａｃにおいて使用されるそれらと比べて、８０２．１１ａｆおよび８０２．１１ａｈにおいては低減させられる。８０２．１１ａｆは、ＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）スペクトルにおいて、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、および２０ＭＨｚ帯域幅をサポートし、８０２．１１ａｈは、非ＴＶＷＳスペクトルを使用して、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、および１６ＭＨｚ帯域幅をサポートする。代表的な実施形態に従うと、８０２．１１ａｈは、マクロカバレージエリアにおけるＭＴＣデバイスなど、メータタイプ制御／マシンタイプコミュニケーションをサポートしてよい。ＭＴＣデバイスは、一定の機能を、例えば、一定の帯域幅および／または限られた帯域幅のサポート（例えば、それらのサポートだけ）を含む限られた機能を有してよい。ＭＴＣデバイスは、（例えば、非常に長いバッテリ寿命を維持するために）閾値を上回るバッテリ寿命を有するバッテリを含んでよい。

８０２．１１ｎ、８０２．１１ａｃ、８０２．１１ａｆ、および８０２．１１ａｈなど、複数のチャネルおよびチャネル帯域幅をサポートしてよい、ＷＬＡＮシステムは、プライマリチャネルとして指定されてよいチャネルを含む。プライマリチャネルは、ＢＳＳ内のすべてのＳＴＡによってサポートされる最大の共通動作帯域幅に等しい帯域幅を有してよい。プライマリチャネルの帯域幅は、ＢＳＳ内において動作するすべてのＳＴＡの中の、最小帯域幅動作モードをサポートするＳＴＡによって設定および／または制限されてよい。８０２．１１ａｈの例においては、ＢＳＳ内のＡＰおよび他のＳＴＡが、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、１６ＭＨｚ、および／または他のチャネル帯域幅動作モードをサポートする場合であっても、１ＭＨｚモードをサポートする（例えば、それだけをサポートする）ＳＴＡ（例えば、ＭＴＣタイプデバイス）のために、プライマリチャネルは、１ＭＨｚ幅であってよい。キャリアセンシングおよび／またはネットワークアロケーションベクトル（ＮＡＶ）設定は、プライマリチャネルのステータスに依存してよい。例えば、（１ＭＨｚ動作モードだけをサポートする）ＳＴＡが、ＡＰに送信しているせいで、プライマリチャネルが、ビジーである場合、周波数バンドの大部分が、アイドルのままであり、利用可能であり得るとしても、利用可能な周波数バンド全体が、ビジーと見なされてよい。

米国においては、８０２．１１ａｈによって使用されてよい利用可能な周波数バンドは、９０２ＭＨｚから９２８ＭＨｚである。韓国においては、利用可能な周波数バンドは、９１７．５ＭＨｚから９２３．５ＭＨｚである。日本においては、利用可能な周波数バンドは、９１６．５ＭＨｚから９２７．５ＭＨｚである。８０２．１１ａｈのために利用可能な合計帯域幅は、国の規則に応じて、６ＭＨｚから２６ＭＨｚである。

図２８Ｄは、実施形態に従った、ＲＡＮ１１３およびＣＮ１１５を示すシステム図である。上で言及されたように、ＲＡＮ１１３は、ＮＲ無線技術を利用して、エアインターフェース１１６上において、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信してよい。ＲＡＮ１１３は、ＣＮ１１５とも通信してよい。

ＲＡＮ１１３は、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃを含んでよいが、ＲＡＮ１１３は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のｇＮＢを含んでよいことが理解されよう。ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、各々が、エアインターフェース１１６上においてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための、１つまたは複数の送受信機を含んでよい。一実施形態においては、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実施してよい。例えば、ｇＮＢ１８０ａ、１０８ｂは、ビームフォーミングを利用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃに信号を送信し、および／またはｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃから信号を受信してよい。したがって、ｇＮＢ１８０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、および／またはＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信してよい。実施形態においては、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、キャリアアグリゲーション技術を実施してよい。例えば、ｇＮＢ１８０ａは、ＷＴＲＵ１０２ａに複数のコンポーネントキャリアを送信してよい（図示されず）。これらのコンポーネントキャリアのサブセットは、免許不要スペクトル上にあってよいが、残りのコンポーネントキャリアは、免許要スペクトル上にあってよい。実施形態においては、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、多地点協調（ＣｏＭＰ）技術を実施してよい。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａは、ｇＮＢ１８０ａとｇＮＢ１８０ｂ（および／またはｇＮＢ１８０ｃ）とから調整された送信を受信してよい。

ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、スケーラブルなヌメロロジ（numerology）と関連付けられた送信を使用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信してよい。例えば、ＯＦＤＭシンボル間隔、および／またはＯＦＤＭサブキャリア間隔は、異なる送信、異なるセル、および／または無線送信スペクトルの異なる部分ごとに様々であってよい。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、（例えば、様々な数のＯＦＤＭシンボルを含む、および／または様々な長さの絶対時間だけ持続する）様々なまたはスケーラブルな長さのサブフレームまたは送信時間間隔（ＴＴＩ）を使用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信してよい。

ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、スタンドアロン構成および／または非スタンドアロン構成で、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するように構成されてよい。スタンドアロン構成においては、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、（例えば、ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃなどの）他のＲＡＮにアクセスすることもなしに、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信してよい。スタンドアロン構成においては、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのうちの１つまたは複数を、モビリティアンカポイントとして利用してよい。スタンドアロン構成においては、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、免許不要バンド内において信号を使用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信してよい。非スタンドアロン構成においては、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃなどの別のＲＡＮとも通信し／別のＲＡＮにも接続しながら、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信し／ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃに接続してよい。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＤＣ原理を実施して、１つまたは複数のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、および１つまたは複数のｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃと実質的に同時に通信してよい。非スタンドアロン構成においては、ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのためのモビリティアンカとしての役割を果たしてよく、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにサービスするための追加のカバレージおよび／またはスループットを提供してよい。

ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃの各々は、特定のセル（図示されず）と関連付けられてよく、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ＵＬおよび／またはＤＬにおけるユーザのスケジューリング、ネットワークスライシングのサポート、デュアルコネクティビティ、ＮＲとＥ－ＵＴＲＡとの間のインターワーキング、ユーザプレーンデータのユーザプレーン機能（ＵＰＦ）１８４ａ、１８４ｂへのルーティング、ならびにコントロールプレーン情報のアクセスおよびモビリティ管理機能（ＡＭＦ）１８２ａ、１８２ｂへのルーティングなどを処理するように構成されてよい。図２８Ｄに示されるように、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、Ｘｎインターフェース上において、互いに通信してよい。

図２８Ｄに示されるＣＮ１１５は、少なくとも１つのＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂと、少なくとも１つのＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂと、少なくとも１つのセッション管理機能（ＳＭＦ）１８３ａ、１８３ｂと、おそらくは、データネットワーク（ＤＮ）１８５ａ、１８５ｂとを含んでよい。上記の要素の各々は、ＣＮ１１５の部分として描かれているが、これらの要素のうちのいずれも、ＣＮオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営されてよいことが理解されよう。

ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂは、Ｎ２インターフェースを介して、ＲＡＮ１１３内のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのうちの１つまたは複数に接続されてよく、制御ノードとしての役割を果たしてよい。例えば、ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証すること、ネットワークスライシングのサポート（例えば、異なる要件を有する異なるＰＤＵセッションの処理）、特定のＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂを選択すること、レジストレーションエリアの管理、ＮＡＳシグナリングの終了、およびモビリティ管理などを担ってよい。ネットワークスライシングは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃによって利用されるサービスのタイプに基づいて、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに対するＣＮサポートをカスタマイズするために、ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂによって使用されてよい。例えば、超高信頼低遅延（ＵＲＬＬＣ）アクセスに依存するサービス、高速大容量モバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）アクセスに依存するサービス、および／またはマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）アクセスのためのサービスなど、異なる使用事例のために、異なるネットワークスライスが、確立されてよい。ＡＭＦ１６２は、ＲＡＮ１１３と、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、ＬＴＥ－Ａ Ｐｒｏ、および／またはＷｉＦｉのような非３ＧＰＰアクセス技術など、他の無線技術を利用する他のＲＡＮ（図示されず）との間の交換のためのコントロールプレーン機能を提供してよい。

ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、Ｎ１１インターフェースを介して、ＣＮ１１５内のＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂに接続されてよい。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、Ｎ４インターフェースを介して、ＣＮ１１５内のＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂにも接続されてよい。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを選択および制御し、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを通したトラフィックのルーティングを構成してよい。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、ＵＥ ＩＰアドレスの管理および割り当てを行うこと、ＰＤＵセッションを管理すること、ポリシ実施およびＱｏＳを制御すること、ならびにダウンリンクデータ通知を提供することなど、他の機能を実行してよい。ＰＤＵセッションタイプは、ＩＰベース、非ＩＰベース、およびイーサネットベースなどであってよい。

ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂは、Ｎ３インターフェースを介して、ＲＡＮ１１３内のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのうちの１つまたは複数に接続されてよく、それらは、インターネット１１０など、パケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にしてよい。ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂは、パケットをルーティングおよび転送すること、ユーザプレーンポリシを実施すること、マルチホーミングＰＤＵセッションをサポートすること、ユーザプレーンＱｏＳを処理すること、ダウンリンクパケットをバッファすること、ならびにモビリティアンカリングを提供することなど、他の機能を実行してよい。

ＣＮ１１５は、他のネットワークとの通信を容易にしてよい。例えば、ＣＮ１１５は、ＣＮ１１５とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとしての役割を果たすＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含んでよく、またはそれと通信してよい。加えて、ＣＮ１１５は、他のネットワーク１１２へのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供してよく、他のネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線および／または無線ネットワークを含んでよい。一実施形態においては、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂへのＮ３インターフェース、およびＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂとＤＮ１８５ａ、１８５ｂとの間のＮ６インターフェースを介して、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを通して、ローカルデータネットワーク（ＤＮ）１８５ａ、１８５ｂに接続されてよい。

図２８Ａ～図２８Ｄ、および図２８Ａ～図２８Ｄについての対応する説明に鑑みて、ＷＴＲＵ１０２ａ～ｄ、基地局１１４ａ～ｂ、ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ～ｃ、ＭＭＥ１６２、ＳＧＷ１６４、ＰＧＷ１６６、ｇＮＢ１８０ａ～ｃ、ＡＭＦ１８２ａ～ｂ、ＵＰＦ１８４ａ～ｂ、ＳＭＦ１８３ａ～ｂ、ＤＮ１８５ａ～ｂ、および／または本明細書において説明される他の任意のデバイスのうちの１つまたは複数に関する、本明細書において説明される機能の１つもしくは複数またはすべては、１つまたは複数のエミュレーションデバイス（図示されず）によって実行されてよい。エミュレーションデバイスは、本明細書において説明される機能の１つもしくは複数またはすべてをエミュレートするように構成された、１つまたは複数のデバイスであってよい。例えば、エミュレーションデバイスは、他のデバイスをテストするために、ならびに／またはネットワークおよび／もしくはＷＴＲＵ機能をシミュレートするために、使用されてよい。

エミュレーションデバイスは、実験室環境において、および／またはオペレータネットワーク環境において、他のデバイスの１つまたは複数のテストを実施するように設計されてよい。例えば、１つまたは複数のエミュレーションデバイスは、通信ネットワーク内の他のデバイスをテストするために、有線および／または無線通信ネットワークの一部として、完全または部分的に実施および／または展開されながら、１つもしくは複数またはすべての機能を実行してよい。１つまたは複数のエミュレーションデバイスは、有線および／または無線通信ネットワークの一部として、一時的に実施／展開されながら、１つもしくは複数またはすべての機能を実行してよい。エミュレーションデバイスは、テストの目的で、別のデバイスに直接的に結合されてよく、および／またはオーバザエア無線通信を使用して、テストを実行してよい。

１つまたは複数のエミュレーションデバイスは、有線および／または無線通信ネットワークの一部として実施／展開されずに、すべての機能を含む、１つまたは複数の機能を実行してよい。例えば、エミュレーションデバイスは、１つまたは複数の構成要素のテストを実施するために、テスト実験室、ならびに／または展開されていない（例えば、テスト）有線および／もしくは無線通信ネットワークにおける、テストシナリオにおいて利用されてよい。１つまたは複数のエミュレーションデバイスは、テスト機器であってよい。
データを送信および／または受信するために、直接ＲＦ結合、および／または（例えば、１つもしくは複数のアンテナを含んでよい）ＲＦ回路を介した無線通信が、エミュレーションデバイスによって使用されてよい。

上では、特徴および要素が、特定の組み合わせで説明されたが、各特徴または要素は、単独で使用されることができ、または他の特徴および要素との任意の組み合わせで使用されることができることを当業者は理解されよう。加えて、本明細書において説明された方法は、コンピュータおよび／またはプロセッサによって実行される、コンピュータ可読媒体内に含まれる、コンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実施されてよい。コンピュータ可読媒体の例は、（有線または無線接続上において送信される）電子信号、およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、限定されることなく、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ならびにＣＤ－ＲＯＭディスクおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含む。ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータにおいて使用される、無線周波数送受信機を実施するために、ソフトウェアと関連付けられたプロセッサが、使用されてよい。

Claims (14)

1. ビデオデータコーディングのためのデバイスであって、
   カレントコーディングユニットについての予測情報を識別し、前記予測情報は、第１の参照ブロックにおける複数のサンプル値を含む第１の予測信号および第２の参照ブロックにおける複数のサンプル値を含む第２の予測信号を含み、
   前記第１の予測信号に含まれる前記複数のサンプル値と前記第２の予測信号に含まれる前記複数のサンプル値との間の予測サンプル値差を算出し、
   前記算出された予測サンプル値差に基づいて、前記第１の予測信号および前記第２の予測信号が非類似であるかどうかを決定し、
   前記第１の予測信号および前記第２の予測信号が非類似であるかどうかの前記決定に基づいて、前記カレントコーディングユニットを再構築し、双方向オプティカルフロー（ＢＩＯ）は、前記第１の予測信号および前記第２の予測信号が非類似であるとの前記決定に基づいて、前記カレントコーディングユニットに対して前記予測情報を精緻化するように有効にされ、ＢＩＯは、前記第１の予測信号および前記第２の予測信号が非類似でないとの前記決定に基づいて、前記カレントコーディングユニットに対して無効にされる、
   ように少なくとも構成されたプロセッサを備えたことを特徴とするデバイス。
2. 前記予測サンプル値差は、前記第１の参照ブロックにおける前記複数のサンプル値と前記第２の参照ブロックにおける前記複数のサンプル値との間の差の合計を示すことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
3. 前記プロセッサは、
   前記第１の参照ブロックにおける前記複数のサンプル値を補間し、
   前記第２の参照ブロックにおける前記複数のサンプル値を補間する
   ようにさらに構成されていることを特徴とする請求項２に記載のデバイス。
4. 前記プロセッサは、前記算出された予測サンプル値差を有効ＢＩＯ閾値と比較するように構成されており、前記第１の予測信号および前記第２の予測信号は、前記予測サンプル値差が前記有効ＢＩＯ閾値よりも大きいときに非類似であると決定されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
5. 前記プロセッサは、望ましい複雑度レベルまたは望ましいコーディング効率のうちの１つまたは複数に基づいて前記有効ＢＩＯ閾値を決定するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
6. 前記プロセッサは、シグナリングを介して前記有効ＢＩＯ閾値を受信するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
7. ＢＩＯが前記カレントコーディングユニットに対して有効にされるとき、プロセッサは、
   前記カレントコーディングユニットが、有効にされたサブブロックコーディングによりコーディングされると決定し、
   前記カレントコーディングユニット内のカレントサブブロックについての予測情報を識別し、前記カレントサブブロックについての前記予測情報は、第１の参照サブブロックにおいて複数のサンプル値を含む第３の予測信号および第２の参照サブブロックにおいて複数のサンプル値を含む第４の予測信号を含み、
   前記第３の予測信号に含まれる複数のサンプル値と前記第４の予測信号に含まれる複数のサンプル値との間の予測サンプル値差を算出し、
   前記算出された予測サンプル値差に基づいて、前記第３の予測信号および前記第４の予測信号が非類似であるかどうかを決定し、
   前記第３の予測信号および前記第４の予測信号が非類似であるかどうかの前記決定に基づいて、前記カレントサブブロックを再構築し、ＢＩＯは、前記第３の予測信号および前記第４の予測信号が非類似であるとの前記決定に基づいて、前記カレントサブブロックに対して予測を精緻化するように有効にされ、ＢＩＯは、前記第３の予測信号および前記第４の予測信号が非類似でないとの前記決定に基づいて、前記カレントサブブロックに対して無効にされる
   ようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
8. ビデオデータコーディングのための方法であって、
   カレントコーディングユニットについての予測情報を識別するステップであって、前記予測情報は、第１の参照ブロックにおける複数のサンプル値を含む第１の予測信号および第２の参照ブロックにおける複数のサンプル値を含む第２の予測信号を含む、ステップと、
   前記第１の予測信号における前記複数のサンプル値と前記第２の予測信号における前記複数のサンプル値との間の予測サンプル値差を算出するステップと、
   前記算出された予測サンプル値差に基づいて、前記第１の予測信号および前記第２の予測信号が非類似であるかどうかを決定するステップと、
   前記第１の予測信号および前記第２の予測信号が非類似であるかどうかの前記決定に基づいて、前記カレントコーディングユニットを再構築するステップであって、双方向オプティカルフロー（ＢＩＯ）は、前記第１の予測信号および前記第２の予測信号が非類似であるとの前記決定に基づいて、前記カレントコーディングユニットに対して前記予測情報を精緻化するように有効にされ、ＢＩＯは、前記第１の予測信号および前記第２の予測信号が非類似でないとの前記決定に基づいて、前記カレントコーディングユニットに対して無効にされる、ステップと、
   を備えたことを特徴とする方法。
9. 前記予測サンプル値差は、前記第１の参照ブロックにおける前記複数のサンプル値と前記第２の参照ブロックにおける前記複数のサンプル値との間の差の合計を示すことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記第１の参照ブロックにおける前記複数のサンプル値が補間され、前記第２の参照ブロックにおける前記複数のサンプル値が補間されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記算出された予測サンプル値差を有効ＢＩＯ閾値と比較するステップをさらに備え、前記第１の予測信号および前記第２の予測信号は、前記予測サンプル値差が前記有効ＢＩＯ閾値よりも大きいときに非類似であると決定されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
12. 望ましい複雑度レベルまたは望ましいコーディング効率のうちの１つまたは複数に基づいて前記有効ＢＩＯ閾値を決定するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. シグナリングを介して前記有効ＢＩＯ閾値を受信するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 前記カレントコーディングユニットが、有効にされたサブブロックコーディングによりコーディングされると決定するステップと、
    前記カレントコーディングユニット内のカレントサブブロックについての予測情報を識別するステップであって、前記カレントサブブロックについての前記予測情報は、第１の参照サブブロックにおいて複数のサンプル値を含む第３の予測信号および第２の参照サブブロックにおいて複数のサンプル値を含む第４の予測信号を含む、ステップと、
    前記第３の予測信号に含まれる複数のサンプル値と前記第４の予測信号に含まれる複数のサンプル値との間の予測サンプル値差を算出するステップと、
    前記算出された予測サンプル値差に基づいて、前記第３の予測信号および前記第４の予測信号が非類似であるかどうかを決定するステップと、
    前記第３の予測信号および前記第４の予測信号が非類似であるかどうかの前記決定に基づいて、前記カレントサブブロックを再構築するステップであって、ＢＩＯは、前記第３の予測信号および前記第４の予測信号が非類似であるとの前記決定に基づいて、前記カレントサブブロックに対して予測を精緻化するように有効にされ、ＢＩＯは、前記第３の予測信号および前記第４の予測信号が非類似でないとの前記決定に基づいて、前記カレントサブブロックに対して無効にされる、ステップと、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の方法。

Images