(57)【要約】ビデオ符号化デバイスは、符号化ユニット（ＣＵ）に対して指向性双方向オプティカルフロー（ＢＤＯＦ）リファインメントを実行するように構成されてもよい。デバイスは、指向性ＢＤＯＦリファインメントを実行する方向を判定してもよい。デバイスは、ＣＵについての垂直方向勾配差および水平方向勾配差を計算してもよい。垂直方向勾配差は、第１の参照ピクチャについての垂直勾配と第２の参照ピクチャについての垂直勾配との間の差を示すことができる。水平方向勾配差は、第１の参照ピクチャについての水平勾配と第２の参照ピクチャについての水平勾配との間の差を示すことができる。ビデオ符号化デバイスは、垂直方向勾配差および水平方向勾配差に基づいて、指向性ＢＤＯＦリファインメントを実行する方向を判定してもよい。ビデオ符号化デバイスは、判定された方向において指向性ＢＤＯＦリファインメントを実行してもよい。
2021520710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオデータ符号化に対するデバイスであって、
第１の参照ピクチャと関連付けられた垂直勾配と第２の参照ピクチャと関連付けられた垂直勾配との間の差を示す、符号化ユニット（ＣＵ）についての垂直方向勾配差を計算し、
前記第１の参照ピクチャと関連付けられた水平勾配と前記第２の参照ピクチャと関連付けられた水平勾配との差を示す、前記ＣＵについての水平方向勾配差を計算し、
前記垂直方向勾配差および前記水平方向勾配差に基づいて、前記ＣＵに対して双方向オプティカルフロー（ＢＤＯＦ）リファインメントを実行する方向を判定し、
前記判定された方向において前記ＣＵに対して指向性ＢＤＯＦを実行する、
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。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記垂直方向勾配差が第１の閾値よりも大きいとき、ＢＤＯＦリファインメントを実行する前記方向が垂直方向であると判定し、前記水平方向勾配差が第２の閾値よりも大きいとき、ＢＤＯＦリファインメントを実行する前記方向が水平方向であると判定するように更に構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記第１の閾値は、前記水平方向勾配差であり、前記第２の閾値は、前記垂直方向勾配差である、ことを特徴とする請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記プロセッサは、
前記ＣＵと関連付けられたインター符号化モードおよび前記ＣＵと関連付けられたサイズを識別し、
前記ＣＵと関連付けられた前記インター符号化モードおよび前記ＣＵと関連付けられた前記サイズのうちの少なくとも１つに基づいて、前記ＣＵに対してＢＤＯＦリファインメントを実行するかどうかを判定し、ＢＤＯＦリファインメントを実行する前記方向の前記判定は、前記ＣＵに対してＢＤＯＦリファインメントを実行すると判定されることを条件として実行される、
ように更に構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記プロセッサは、
第２のＣＵと関連付けられたインター符号化モードを識別し、
前記第２のＣＵと関連付けられた前記インター符号化モードがサブＣＵ予測をサポートするとき、前記第２のＣＵに対してＢＤＯＦリファインメントをスキップすると判定する、
ように更に構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記プロセッサは、
前記ＣＵの参照ＣＵと関連付けられた動きベクトルを識別し、前記動きベクトルは、第１の方向における第１の動き成分および第２の方向における第２の動き成分を含み、
前記第２の動き成分が非整数動き成分であることを条件に、前記第１の方向において、前記参照ＣＵと関連付けられた整数位置における参照サンプルに勾配フィルタを適用することによって、前記ＣＵと関連付けられた指向性勾配を計算し、前記勾配フィルタは、前記第１の動き成分に基づいて判定され、前記参照ＣＵと関連付けられた整数位置における参照サンプルは、前記参照ＣＵ内の小数位置における前記サンプルを近似させ、前記ＣＵと関連付けられた前記指向性勾配は、前記ＣＵについての前記垂直方向勾配差または前記ＣＵと関連付けられた前記水平方向勾配差のうちの少なくとも１つの計算において使用される、
ように更に構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記第２の方向は、前記第１の方向と垂直な方向である、ことを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記第２の動き成分に対応する前記整数位置を識別するように更に構成されている、ことを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項９】
前記プロセッサは、
前記ＣＵ内のサンプルに対し、前記第１の参照ピクチャ内の対応する参照ＣＵ内の第１の参照サンプルについての垂直勾配、および前記第２の参照ピクチャ内の対応する参照ＣＵ内の第２の参照サンプルについての垂直勾配を計算し、
前記第１の参照ピクチャ内の前記対応する参照ＣＵ内の前記第１の参照サンプルについての水平勾配、および前記第２の参照ピクチャ内の前記対応する参照ＣＵ内の前記第２の参照サンプルについての水平勾配を計算し、
前記第１の参照サンプルについての前記垂直勾配および前記第２の参照サンプルについての前記垂直勾配に基づいて、前記サンプルについての垂直方向勾配差を計算し、
前記第１の参照サンプルについての前記水平勾配および前記第２の参照サンプルについての前記水平勾配に基づいて、前記サンプルについての水平方向勾配差を計算し、前記ＣＵについての前記垂直方向勾配差は、前記ＣＵ内の複数のサンプルについての前記垂直方向勾配差を集約することによって計算され、前記ＣＵについての前記水平方向勾配差は、前記ＣＵ内の前記複数のサンプルについての前記水平方向勾配差を集約することによって計算される、
ように更に構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記ＣＵは、カレントブロックまたはカレントサブブロックを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
第１の参照ピクチャと関連付けられた垂直勾配と第２の参照ピクチャと関連付けられた垂直勾配との間の差を示す、符号化ユニット（ＣＵ）についての垂直方向勾配差を計算するステップと、
前記第１の参照ピクチャと関連付けられた水平勾配と前記第２の参照ピクチャと関連付けられた水平勾配との差を示す、前記ＣＵについての水平方向勾配差を計算するステップと、
前記垂直方向勾配差および前記水平方向勾配差に基づいて、前記ＣＵに対して双方向オプティカルフロー（ＢＤＯＦ）リファインメントを実行する方向を判定するステップと、
前記判定された方向において前記ＣＵに対して指向性ＢＤＯＦを実行するステップと、
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記垂直方向勾配差が第１の閾値よりも大きいとき、ＢＤＯＦリファインメントを実行する前記方向が垂直方向であると判定し、前記水平方向勾配差が第２の閾値よりも大きいとき、ＢＤＯＦリファインメントを実行する前記方向が水平方向であると判定するステップを更に備えた、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の閾値は、前記水平方向勾配差であり、前記第２の閾値は、前記垂直方向勾配差である、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＣＵと関連付けられたインター符号化モードおよび前記ＣＵと関連付けられたサイズを識別するステップと、
前記ＣＵと関連付けられた前記インター符号化モードおよび前記ＣＵと関連付けられた前記サイズのうちの少なくとも１つに基づいて、前記ＣＵに対してＢＤＯＦリファインメントを実行するかどうかを判定するステップであって、ＢＤＯＦリファインメントを実行する前記方向の前記判定は、前記ＣＵに対してＢＤＯＦリファインメントを実行すると判定されることを条件として実行される、ステップと、
を更に備えた、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
第２のＣＵと関連付けられたインター符号化モードを識別するステップと、
前記第２のＣＵと関連付けられた前記インター符号化モードがサブＣＵ予測をサポートするとき、前記第２のＣＵに対してＢＤＯＦリファインメントをスキップすると判定するステップと、
を更に備えた、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＣＵの参照ＣＵと関連付けられた動きベクトルを識別するステップであって、前記動きベクトルは、第１の方向における第１の動き成分および第２の方向における第２の動き成分を含む、ステップと、
前記第２の動き成分が非整数動き成分であることを条件に、前記第１の方向において、前記参照ＣＵと関連付けられた整数位置における参照サンプルに勾配フィルタを適用することによって、前記ＣＵと関連付けられた指向性勾配を計算するステップであって、前記勾配フィルタは、前記第１の動き成分に基づいて判定され、前記参照ＣＵと関連付けられた整数位置における参照サンプルは、前記参照ＣＵ内の小数位置における前記サンプルを近似させ、前記ＣＵと関連付けられた前記指向性勾配は、前記ＣＵについての前記垂直方向勾配差または前記ＣＵと関連付けられた前記水平方向勾配差のうちの少なくとも１つの計算において使用される、ステップと、
を更に備えた、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の方向は、前記第１の方向と垂直な方向である、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の動き成分に対応する前記整数位置を識別するステップを更に備えた、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＣＵ内のサンプルに対し、前記第１の参照ピクチャ内の対応する参照ＣＵ内の第１の参照サンプルについての垂直勾配、および前記第２の参照ピクチャ内の対応する参照ＣＵ内の第２の参照サンプルについての垂直勾配を計算するステップと、
前記第１の参照ピクチャ内の前記対応する参照ＣＵ内の前記第１の参照サンプルについての水平勾配、および前記第２の参照ピクチャ内の前記対応する参照ＣＵ内の前記第２の参照サンプルについての水平勾配を計算するステップと、
前記第１の参照サンプルについての前記垂直勾配および前記第２の参照サンプルについての前記垂直勾配に基づいて、前記サンプルについての垂直方向勾配差を計算するステップと、
前記第１の参照サンプルについての前記水平勾配および前記第２の参照サンプルについての前記水平勾配に基づいて、前記サンプルについての水平方向勾配差を計算するステップであって、前記ＣＵについての前記垂直方向勾配差は、前記ＣＵ内の複数のサンプルについての前記垂直方向勾配差を集約することによって計算され、前記ＣＵについての前記水平方向勾配差は、前記ＣＵ内の前記複数のサンプルについての前記水平方向勾配差を集約することによって計算される、ステップと、
を更に備えた、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＣＵは、カレントブロックまたはカレントサブブロックを含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照によってその内容が本明細書に組み込まれる、２０１８年４月６日に出願された米国仮特許出願第６２／６５３，６７４号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオ信号を圧縮して、そのような信号の記憶の必要性および／または伝送帯域幅を削減するために、ビデオ符号化システムが広範囲に使用されている。ブロックに基づくシステム、ウェーブレットに基づくシステム、およびオブジェクトに基づくシステムなどのビデオ符号化システム、ならびにブロックに基づくハイブリッドビデオ符号化システムが広範囲に使用および展開されている。ブロックに基づくビデオ符号化システムの例は、ＭＰＥＧ１／２／４  ｐａｒｔ  ２、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ｐａｒｔ  １０、ＡＶＣ、ＶＣ−１、およびＨｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ（ＨＥＶＣ）などの国際ビデオ符号化標準を含むことがある。
【発明の概要】
【０００３】
ビデオ符号化デバイスは、符号化ユニット（ＣＵ）に対して指向性双方向オプティカルフロー（ＢＤＯＦ）リファインメントを実行するように構成されてもよい。ビデオ符号化デバイスは、エンコーダおよび／もしくはデコーダであってもよく、またはエンコーダおよび／もしくはデコーダを含んでもよい。ビデオ符号化は、符号化および／または復号と称されてもよい。デバイスは、指向性ＢＤＯＦリファインメントを実行する方向を判定してもよい。デバイスは、ＣＵについての垂直方向勾配差および水平方向勾配差を計算してもよい。垂直方向勾配差は、第１の参照ピクチャについての垂直勾配と第２の参照ピクチャについての垂直勾配との間の差を示すことができる。水平方向勾配差は、第１の参照ピクチャについての水平勾配と第２の参照ピクチャについての水平勾配との間の差を示すことができる。ビデオ符号化デバイスは、垂直方向勾配差および水平方向勾配差に基づいて、指向性ＢＤＯＦリファインメントを実行する方向を判定してもよい。ビデオ符号化デバイスは、判定された方向において指向性ＢＤＯＦリファインメントを実行してもよい。例えば、指向性ＢＤＯＦリファインメントは、垂直方向においてＢＤＯＦリファインメントを実行すること、または水平方向においてＢＤＯＦリファインメントを実行することを含んでもよい。
【０００４】
ビデオ符号化デバイスは、指向性ＢＤＯＦリファインメントが実行される方向を判定するように構成されてもよい。本明細書で説明されるように、指向性ＢＤＯＦリファインメントが実行される方向は、ＣＵと関連付けられた垂直方向勾配差およびＣＵと関連付けられた水平方向勾配差に基づいてもよい。ビデオ符号化デバイスは、勾配差を閾値（例えば、第１の閾値および／または第２の閾値）と比較してもよい。ビデオ符号化デバイスは、ＣＵと関連付けられた垂直方向勾配差が第１の閾値よりも大きい場合、垂直方向において指向性ＢＤＯＦリファインメントを実行してもよい。ビデオ符号化デバイスは、ＣＵと関連付けられた水平方向勾配差が第２の閾値よりも大きい場合、水平方向において指向性ＢＤＯＦリファインメントを実行してもよい。第１の閾値および第２の閾値は、可変、静的（例えば、予め構成される）、または準静的であってもよい。例えば、第１の閾値および第２の閾値は、可変であってもよく、第１の閾値は、水平方向勾配差であってもよくまたは水平方向勾配差を含んでもよく、第２の閾値は、垂直方向勾配差であってもよくまたは垂直方向勾配差を含んでもよい。
【０００５】
ビデオ符号化デバイスは、ＣＵに対してＢＤＯＦリファインメントを実行するかどうかを判定するように構成されてもよく、それは、垂直方向において指向性ＢＤＯＦリファインメントを実行すること、水平方向において指向性ＢＤＯＦリファインメントを実行すること、または水平方向および垂直方向においてＢＤＯＦリファインメントを実行することを含んでもよい。ビデオ符号化デバイスは、ＣＵと関連付けられた１つまたは複数の特性に基づいて、ＣＵに対してＢＤＯＦリファインメントを実行するかどうかを判定するように構成されてもよい。ビデオ符号化デバイスは、ＣＵと関連付けられたインター符号化モードおよび／またはＣＵと関連付けられたサイズに基づいて、ＢＤＯＦリファインメントを実行するかどうかを判定するように構成されてもよい。例えば、ビデオ符号化デバイスは、ＣＵと関連付けられたインター符号化モードがサブＣＵ予測をサポートする場合、ＢＤＯＦリファインメントをスキップすると判定してもよい。
【０００６】
ビデオ符号化デバイスは、ＣＵに対してＢＤＯＦリファインメントを実行すると判定するように構成されてもよい。ビデオ符号化デバイスは、ＣＵの参照ＣＵと関連付けられた動きベクトルを識別してもよい。動きベクトルは、１つまたは複数の動き成分（例えば、第１の動き成分および第２の動き成分）を含んでもよい。動き成分は、整数動き成分または非整数（例えば、小数）動き成分を含んでもよい。例えば、動き成分は、非整数動き成分を含んでもよい。デバイスは、例えば、参照ＣＵの整数位置における参照サンプルに勾配フィルタを適用することによって、ＣＵと関連付けられた指向性勾配を計算してもよい。例えば、動き成分が非整数動き成分を含む場合、ビデオ符号化デバイスは、非整数動き成分に対応する整数位置を識別してもよい。ビデオ符号化デバイスは、第１の方向において、参照ＣＵの整数位置における参照サンプルに勾配フィルタを適用してもよい。例えば、参照ＣＵと関連付けられた整数位置における１つまたは複数の参照サンプル（複数可）は、参照ＣＵ内の小数位置におけるそれらの対応するサンプル（複数可）を近似させてもよい。ＣＵと関連付けられた指向性勾配は、ＣＵについての垂直方向勾配差またはＣＵと関連付けられた水平方向勾配差を計算するために使用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】１つまたは複数の開示される実施形態を実装することができる、例示的な通信システムを示すシステム図である。
【図１Ｂ】実施形態に従った、図１Ａに示された通信システム内で使用することができる例示的な無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）を示すシステム図である。
【図１Ｃ】実施形態に従った、図１Ａに示された通信システム内で使用することができる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）を示すシステム図である。
【図１Ｄ】実施形態に従った、図１Ａに示された通信システム内で使用することができる更に例示的なＲＡＮおよび更に例示的なＣＮを示すシステム図である。
【図２】ビデオエンコーダのブロック図を示す。
【図３】ビデオデコーダのブロック図を示す。
【図４】双方向オプティカルフロー（ＢＤＯＦ）と関連付けられた実施例を示す。
【図５Ａ】１／１６画素（ペル（pel））の動き精度を有するＢＤＯＦにおける勾配導出（gradient derivation）の実施例を示す。
【図５Ｂ】１／１６画素（ペル）の動き精度を有するＢＤＯＦにおける勾配導出の実施例を示す。
【図６Ａ】ブロック拡張制約（block extension constraint）なしのＢＤＯＦのメモリアクセスの実施例を示す。
【図６Ｂ】ブロック拡張制約によるＢＤＯＦのメモリアクセスの実施例を示す。
【図７】進化型時間的動きベクトル予測（ＡＴＭＶＰ）の実施例を示す。
【図８】空間的−時間的動きベクトル予測（ＳＴＭＶＰ）の実施例を示す。
【図９Ａ】テンプレートマッチングによるフレームレートアップコンバージョン（ＦＲＵＣ）の実施例を示す。
【図９Ｂ】バイラテラルマッチングによるＦＲＵＣの実施例を示す。
【図１０Ａ】アフィンモードおよび簡易化されたアフィンモデルの図を示す。
【図１０Ｂ】アフィンモードおよび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の図を示す。
【図１１】予測ユニット（ＰＵ）に対するＢＤＯＦリファインメント（refinement）の図を示す。
【図１２】指向性ＢＤＯＦリファインメントの図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１Ａは、１つまたは複数の開示される実施形態を実装することができる、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もよい。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じて、そのようなコンテンツにアクセスすることを可能にすることができる。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離散フーリエ変換拡散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もよい。
【０００９】
図１Ａは、１つまたは複数の開示される実施形態を実装することができる、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もよい。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じて、そのようなコンテンツにアクセスすることを可能にすることができる。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離散フーリエ変換拡散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もよい。
【００１０】
図１Ａ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とを含んでもよいが、開示される実施形態は、いずれかの数の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考慮していることが認識されよう。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いずれかのタイプのデバイスであってもよい。例として、そのいずれかが、「局」および／または「ＳＴＡ」と称されてもよい、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もよく、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、モノのインターネット（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）、車両、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もよい。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのいずれも、交換可能にＵＥと称されてもよい。
【００１１】
通信システム１００はまた、基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂを含んでもよい。基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、ＣＮ１０６、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つと無線でインタフェースをとるように構成されたいずれかのタイプのデバイスであってもよい。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、基地送受信機局（ＢＴＳ）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ、ホームＮｏｄｅＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、ｇＮＢ、ＮＲ  ＮｏｄｅＢ、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もよい。基地局１１４ａ、１１４ｂは、各々が、単一の要素として表されているが、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もよいことが理解されよう。
【００１２】
基地局１１４ａは、ＲＡＮ１０４／１１３の一部であってもよく、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）も含んでもよい。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示されず）と称されてもよい、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もよい。これらの周波数は、認可スペクトル、非認可スペクトル、または認可スペクトルと非認可スペクトルとの組み合わせの中にあってもよい。セルは、相対的に固定であってもよくまたは時間とともに変化しても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もよい。セルは、更に、セルセクタに分割されてもよい。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もよい。したがって、一実施形態では、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。実施形態では、基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を利用してもよく、セルの各セクタに対して複数の送受信機を利用してもよい。例えば、所望の空間的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もよい。
【００１３】
基地局１１４ａ、１１４ｂは、エアインタフェース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もよく、エアインタフェース１１６は、いずれか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）であってもよい。エアインタフェース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もよい。
【００１４】
より具体的には、上述されたように、通信システム１００は、多元接続システムであってもよく、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採用してもよい。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、エアインタフェース１１６を確立してもよい、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装してもよい。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）を含んでもよい。
【００１５】
実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ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、エアインタフェース１１６を確立してもよい、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装してもよい。
【００１６】
実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ニューラジオ（ＮＲ）を使用して、エアインタフェース１１６を確立してもよい、ＮＲ無線アクセスなどの無線技術を実装してもよい。
【００１７】
実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、複数の無線アクセス技術を実装してもよい。例えば、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ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無線アクセスおよびＮＲ無線アクセスを共に実装してもよい。したがって、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃによって利用されるエアインタフェースは、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もよい。
【００１８】
他の実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ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装してもよい。
【００１９】
図１Ａにおける基地局１１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームＮｏｄｅＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、またはアクセスポイントであってもよく、事業所、自宅、車両、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を利用してもよい。一実施形態では、基地局１１４ｂと、ＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄとは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実装して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立してもよい。実施形態では、基地局１１４ｂと、ＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄとは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装して、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立してもよい。また別の実施形態では、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もよい。図１Ａ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もよい。したがって、基地局１１４ｂは、ＣＮ１０６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。
【００２０】
ＲＡＮ１０４／１１３は、ＣＮ１０６／１１５と通信してもよく、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もよい。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）要件を有してもよい。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もよく、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もよい。図１Ａ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も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）とも通信してもよい。
【００２１】
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もよい。ＰＳＴＮ１０８は、基本電話サービス（ＰＯＴＳ）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送信制御プロトコル（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もよい。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４／１１３と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用してもよい１つまたは複数のＲＡＮに接続された、別のＣＮを含んでもよい。
【００２２】
通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちのいくつかまたは全ては、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１Ａに示されるＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を採用してもよい基地局１１４ａと通信するように、またＩＥＥＥ８０２無線技術を利用してもよい基地局１１４ｂと通信するように構成されてもよい。
【００２３】
図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２を示すシステム図である。図１Ｂ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維持しながら、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。
【００２４】
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もよい。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もよい。プロセッサ１１８は、送受信機１２０に結合されてもよく、送受信機１２０は、送信／受信要素１２２に結合されてもよい。図１Ｂは、プロセッサ１１８と送受信機１２０を別個の構成要素として表しているが、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もよいことが理解されよう。
【００２５】
送信／受信要素１２２は、エアインタフェース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もよい。例えば、一実施形態では、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もよい。実施形態では、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／検出器であってもよい。また別の実施形態では、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もよい。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もよいことが理解されよう。
【００２６】
図１Ｂにおいては、送信／受信要素１２２は、単一の要素として表されているが、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技術を利用してもよい。したがって、一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２は、エアインタフェース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。
【００２７】
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もよい。上で言及されたように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード機能を有してもよい。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。
【００２８】
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）に結合されてもよく、それらからユーザ入力データを受信してもよい。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もよく、それらにデータを記憶してもよい。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。他の実施形態では、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上に物理的に位置していないメモリから情報にアクセスしてもよく、それらにデータを記憶してもよい。
【００２９】
プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受信してもよく、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もよい。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もよい。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。
【００３０】
プロセッサ１１８は、ＧＰＳチップセット１３６にも結合されてもよく、ＧＰＳチップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在の位置に関する位置情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成されてもよい。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）からエアインタフェース１１６上において位置情報を受信してもよく、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、自身の位置を決定してもよい。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を維持しながら、任意の適切な位置決定方法を用いて、位置情報を取得してもよいことが理解されよう。
【００３１】
プロセッサ１１８は、更に他の周辺機器１３８に結合されてもよく、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もよい。
【００３２】
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全ての送信および受信が、並列および／または同時であってもよい、全二重無線機を含んでよい。全二重無線機は、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。実施形態では、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全ての送信および受信のための、半二重無線を含んでよい。
【００３３】
図１Ｃは、実施形態に従った、ＲＡＮ１０４およびＣＮ１０６を例示するシステム図である。上述されたように、ＲＡＮ１０４は、エアインタフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するためにＥ−ＵＴＲＡ無線技術を採用してもよい。ＲＡＮ１０４は、ＣＮ１０６とも通信してもよい。
【００３４】
ＲＡＮ１０４は、ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃを含んでよいが、ＲＡＮ１０４は、実施形態との整合性を維持しながら、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。一実施形態では、ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装してもよい。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もよい。
【００３５】
ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々は、特定のセル（図示されず）と関連付けられてもよく、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もよい。図１Ｃに示されるように、ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、Ｘ２インタフェース上において、相互に通信してもよい。
【００３６】
図１Ｃ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／または運営されてもよいことが理解されよう。
【００３７】
ＭＭＥ１６２は、Ｓ１インタフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続されてもよく、制御ノードとしての役割を果たしてもよい。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もよい。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もよい。
【００３８】
ＳＧＷ１６４は、Ｓ１インタフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続されてもよい。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もよい。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もよい。
【００３９】
ＳＧＷ１６４は、ＰＧＷ１６６に接続されてもよく、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もよい。
【００４０】
ＣＮ１０６は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。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もよい。例えば、ＣＮ１０６は、ＣＮ１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインタ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もよい。加えて、ＣＮ１０６は、他のネットワーク１１２へのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供してもよく、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もよい。
【００４１】
図１Ａ乃至１Ｄ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では、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。
【００４２】
代表的な実施形態では、他のネットワーク１１２は、ＷＬＡＮであってもよい。
【００４３】
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）とを有してもよい。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フェースを有してもよい。ＢＳＳ外部から発信されたＳＴＡへのトラフィックは、ＡＰを通じて到着してもよく、ＳＴＡに配送されてもよい。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に送信されてもよい。ＢＳＳ内のＳＴＡ間のトラフィックは、ＡＰを通じて送信されてもよく、例えば、送信元ＳＴＡは、トラフィックをＡＰに送信してもよく、ＡＰは、トラフィックを送信先ＳＴＡに配送してもよい。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もよく、および／またはピアツーピアトラフィックと呼ばれてもよい。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）送信されてもよい。ある代表的な実施形態では、ＤＬＳは、８０２．１１ｅ  ＤＬＳまたは８０２．１１ｚトンネルＤＬＳ（ＴＤＬＳ）を使用してもよい。独立ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）モードを使用するＷＬＡＮは、ＡＰを有さなくてもよく、ＩＢＳＳ内の、またはＩＢＳＳを使用するＳＴＡ（例えば、ＳＴＡの全て）は、相互に直接的に通信してもよい。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」モードの通信と称されてもよい。
【００４４】
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もよい。プライマリチャネルは、固定された幅（例えば、２０メガヘルツ幅帯域幅）、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もよい。プライマリチャネルは、ＢＳＳの動作チャネルであってもよく、ＡＰとの接続を確立するために、ＳＴＡによって使用されてもよい。ある代表的な実施形態では、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、実装されてもよい。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もよい。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、バックオフしてもよい。与えられたＢＳＳ内においては、いずれかの所与の時間に、１つのＳＴＡ（例えば、ただ１つの局）が、送信してもよい。
【００４５】
高スループット（ＨＴ）ＳＴＡは、例えば、プライマリ２０メガヘルツチャネルを隣接または非隣接２０メガヘルツチャネルと組み合わせて、４０メガヘルツ幅のチャネルを形成することを介して、通信のために４０メガヘルツ幅チャネルを使用してもよい。
【００４６】
超高スループット（ＶＨＴ）ＳＴＡは、２０メガヘルツ、４０メガヘルツ、８０メガヘルツ、および／または１６０メガヘルツ幅のチャネルをサポートすることができる。４０メガヘルツおよび／または８０メガヘルツチャネルは、連続する２０メガヘルツチャネルを組み合わせることによって形成されてもよい。１６０メガヘルツチャネルは、８つの連続する２０メガヘルツチャネルを組み合わせることによって形成されてもよく、または２つの非連続な８０メガヘルツチャネルを組み合わせることによって形成されてもよく、これは、８０＋８０構成と呼ばれてもよい。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もよい。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、行われてもよい。ストリームは、２つの８０メガヘルツチャネル上にマッピングされてもよく、データは、送信ＳＴＡによって送信されてもよい。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、逆転されてもよく、組み合わされたデータは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）に送信されてもよい。
【００４７】
１ギガヘルツ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、５メガヘルツ、１０メガヘルツ、および２０メガヘルツ帯域幅をサポートし、８０２．１１ａｈは、非ＴＶＷＳスペクトルを使用して、１メガヘルツ、２メガヘルツ、４メガヘルツ、８メガヘルツ、および１６メガヘルツ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もよい。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もよい。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。
【００４８】
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することができるＷＬＡＮシステムは、プライマリチャネルとして指定されてもよいチャネルを含む。プライマリチャネルは、ＢＳＳ内の全ての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もよい。プライマリチャネルの帯域幅は、ＢＳＳ内において動作する全ての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／または制限されてもよい。８０２．１１ａｈの例においては、ＢＳＳ内のＡＰおよび他のＳＴＡが、２メガヘルツ、４メガヘルツ、８メガヘルツ、１６メガヘルツ、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、１メガヘルツ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、１メガヘルツ幅であってもよい。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もよい。例えば、（１メガヘルツ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もよい。
【００４９】
米国では、８０２．１１ａｈによって使用されてもよい利用可能な周波数バンドは、９０２メガヘルツから９２８メガヘルツである。韓国においては、利用可能な周波数バンドは、９１７．５メガヘルツから９２３．５メガヘルツである。日本においては、利用可能な周波数バンドは、９１６．５メガヘルツから９２７．５メガヘルツである。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、６メガヘルツから２６メガヘルツである。
【００５０】
図１Ｄは、実施形態に従った、ＲＡＮ１１３およびＣＮ１１５を例示するシステム図である。上述されたように、ＲＡＮ１１３は、ＮＲ無線技術を利用して、エアインタフェース１１６上において、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信してもよい。ＲＡＮ１１３は、ＣＮ１１５とも通信してもよい。
【００５１】
ＲＡＮ１１３は、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃを含んでよいが、ＲＡＮ１１３は、実施形態との整合性を維持しながら、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。一実施形態では、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装してもよい。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もよい。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もよい。実施形態では、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、キャリアアグリゲーション技術を実装してもよい。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もよい（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もよいが、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もよい。実施形態では、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、多地点協調（ＣｏＭＰ）技術を実装してもよい。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もよい。
【００５２】
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と通信してもよい。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もよい。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と通信してもよい。
【００５３】
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もよい。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と通信してもよい。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もよい。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と通信してもよい。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に接続してもよい。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＤＣ原理を実装して、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もよい。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もよく、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することができる。
【００５４】
ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃの各々は、特定のセル（図示されず）と関連付けられてもよく、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もよい。図１Ｄに示されるように、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、Ｘｎインタフェース上において、互いに通信してもよい。
【００５５】
図１Ｄ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／または運営されてもよいことが理解されよう。
【００５６】
ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂは、Ｎ２インタフェースを介して、ＲＡＮ１１３内のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのうちの１つまたは複数に接続されてもよく、制御ノードとしての役割を果たしてもよい。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もよい。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もよい。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、確立されてもよい。ＡＭＦ１６２は、ＲＡＮ１１３と、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、ＬＴＥ−Ａ  Ｐｒｏ、および／またはＷｉＦｉなどの非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もよい。
【００５７】
ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、Ｎ１１インタフェースを介して、ＣＮ１１５内のＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂに接続されてもよい。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、Ｎ４インタフェースを介して、ＣＮ１１５内のＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂにも接続されてもよい。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを選択および制御し、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを通じたトラフィックのルーティングを構成してもよい。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もよい。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もよい。
【００５８】
ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂは、Ｎ３インタフェースを介して、ＲＡＮ１１３内のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのうちの１つまたは複数に接続されてもよく、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もよい。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もよい。
【００５９】
ＣＮ１１５は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えば、ＣＮ１１５は、ＣＮ１１５とＰＳＴＮ１０８との間のインタ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もよい。加えて、ＣＮ１１５は、他のネットワーク１１２へのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供してもよく、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。一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂへのＮ３インタフェース、およびＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂとＤＮ１８５ａ、１８５ｂとの間のＮ６インタフェースを介して、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを通じて、ローカルデータネットワーク（ＤＮ）１８５ａ、１８５ｂに接続されてもよい。
【００６０】
図１Ａ〜図１Ｄ、および図１Ａ〜図１Ｄについての対応する説明に鑑みて、ＷＴＲＵ１０２ａ乃至ｄ、基地局１１４ａ乃至ｂ、ｅＮｏｄｅＢ１６０ａ乃至ｃ、ＭＭＥ１６２、ＳＧＷ１６４、ＰＧＷ１６６、ｇＮＢ１８０ａ乃至ｃ、ＡＭＦ１８２ａ乃至ｂ、ＵＰＦ１８４ａ乃至ｂ、ＳＭＦ１８３ａ乃至ｂ、ＤＮ１８５ａ乃至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全ては、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もよい。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全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もよい。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、使用されてもよい。
【００６１】
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もよい。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全ての機能を実行してもよい。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全ての機能を実行してもよい。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もよく、および／またはオーバザエア無線通信を使用して、テストを実行してもよい。
【００６２】
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、全ての機能を含む、１つまたは複数の機能を実行してもよい。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もよい。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もよい。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もよい。
【００６３】
双方向オプティカルフロー（ＢＤＯＦ）は、例えば、双予測（bi-predictive prediction）の効率性を強化するために実行されてもよい。ＢＤＯＦは、動き補償の間に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ができる。ＢＤＯＦは、符号化性能を改善することができる。ＢＤＯＦは、符号化デバイス（例えば、エンコーダおよび／またはデコーダ）における複雑度を増大させることがある。
【００６４】
ビデオ符号化システムは、デジタルビデオ信号を圧縮して、そのような信号の記憶の必要性および／または伝送帯域幅を削減するために使用されることがある。ブロックに基づくシステム、ウェーブレットに基づくシステム、およびオブジェクトに基づくシステムなどのいくつかのタイプのビデオ符号化システムが存在することがある。例えば、ブロックに基づくハイブリッドビデオ符号化システムが広範囲に使用および展開されることがある。ブロックに基づくビデオ符号化システムの例は、ＭＰＥＧ１／２／４  ｐａｒｔ  ２、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ｐａｒｔ  １０  ＡＶＣ、ＶＣ−１などの１つまたは複数の国際ビデオ符号化標準に準拠することがある。ブロックに基づくビデオ符号化システムの例はまた、ＩＴＵ−Ｔ／ＳＧ１６／Ｑ．６／ＶＣＥＧおよびＩＳＯ／ＩＥＣ／ＭＰＥＧのＪＣＴ−ＶＣ（Joint Collaborative Team on Video Coding）によって開発された、Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ（ＨＥＶＣ）を含むことがある。
【００６５】
図２は、ブロックに基づくハイブリッドビデオ符号化フレームワーク上で構築することができるブロックに基づくビデオエンコーダの図を示す。図２は、ブロックに基づくハイブリッドビデオ符号化システムであることができるブロックに基づくビデオ符号化システムのブロック図を示す。入力ビデオ信号２０２は、ブロックごとに処理されてもよい。拡張されたブロックサイズ（符号化ユニット、すなわち、ＣＵと称されてもよい）は、高解像度（例えば、１０８０ピクセル以上）ビデオ信号を効率的に圧縮するために使用されてもよい。ＣＵは、最大で６４×６４画素であってもよい。ＣＵは更に、予測ユニット（ＰＵ）に区分化されてもよく、ＰＵに対し、別個の予測方法が適用されてもよい。入力ビデオブロック（ＭＢまたはＣＵ）に対し、例えば、１つまたは複数の入力ビデオブロック、空間予測（２６０）、および／または時間予測（２６２）が実行されてもよい。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、同一のビデオピクチャ／スライス内の、参照サンプルと称されてもよい、既に符号化された隣接ブロックのサンプルからの画素を使用してもよい。空間予測は、ビデオ信号に特有であることがある空間的冗長性を削減することができる。インター予測または動き補償予測と称されてもよい時間予測は、カレントビデオブロックを予測するために、既に符号化されたビデオピクチャからの再構築された画素を使用してもよい。時間予測は、ビデオ信号に特有であることがある時間的冗長性を削減することができる。所与のビデオブロックに対する時間予測信号は、カレントブロックとその参照ブロックとの間の動きの量および方向を示すことができる、１つまたは複数の動きベクトルによってシグナリングされてもよい。複数の参照ピクチャがサポートされる場合、ビデオブロック（例えば、各々のビデオブロック）に対する参照ピクチャインデックスが送信されてもよい。参照ピクチャインデックスは、参照ピクチャストア（２６４）内のどの参照ピクチャから時間予測信号が生じるかを識別するために使用されてもよい。空間予測および／または時間予測の後、エンコーダにおけるモード決定（２８０）は、例えば、レート歪み最適化法に基づいて、予測モードを選択してもよい。選択された予測モードは、周辺に対する最良の予測モードであることができる。予測ブロックは、カレントビデオブロック（２１６）から差し引かれてもよく、予測残差は、変換ブロック（２０４）および量子化ブロック（２０６）を使用して非相関化されてもよい。量子化残差係数は、再構築ビデオブロックを形成するよう予測ブロック（２２６）に再度追加することができる、再構築された残差を形成するよう、逆量子化されてもよく（２１０）、逆変換されてもよい（２１２）。更に、例えば、再構築ビデオブロックが参照ピクチャストア（２６４）に入力される前、および後続のビデオブロックを符号化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適合ループフィルタなどのインループフィルタリングが再構築ビデオブロックに対して適用されてもよい（２６６）。出力ビデオビットストリーム２２０を形成するために、符号化モード（例えば、インターモードまたはイン���ラモード）、予測モード情報、動き情報、および量子化残差係数は、ビットストリームを形成するよう、エントロピ符号化ユニット（２０８）に送信されて、更に圧縮およびパック（pack）されてもよい。
【００６６】
図３は、ブロックに基づくビデオデコーダであることができるビデオデコーダのブロック図を示す。ビデオビットストリーム３０２は、エントロピ復号３０８においてアンパックおよびエントロピ復号されてもよい。符号化モードおよび予測情報は、予測ブロックを形成するよう、空間予測３６０（例えば、イントラ符号化）または動き補償予測３６２（例えば、インター符号化）に送信されてもよい。残差変換係数は、残差ブロックを再構築するよう、逆量子化３１０および逆変換３１２に送信されてもよい。予測ブロックおよび残差ブロックは、３３６において共に追加されてもよい。再構築ブロックは更に、参照ピクチャストア３５４に記憶される前に、インループフィルタリングを受けてもよい。参照ピクチャストア内の再構築ビデオは次いで、ディスプレイデバイスを駆動するよう送出されてもよく、後続のビデオブロックを予測するために使用されてもよい。
【００６７】
図２および３に示されるように、例えば、符号化／復号ワークフローは、例えば、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、エントロピ符号化、および／またはループフィルタなどのうちの１つまたは複数に基づいてもよい。
【００６８】
双方向オプティカルフロー（ＢＤＯＦ）は、動きベクトル導出のために使用されてもよい。例えば、双予測は、オプティカルフローモデルに基づいてもよい。ビデオ符号化における双予測は、再構築参照ピクチャから取得することができる２つの時間予測ブロックを組み合わせることを含んでもよい。ブロックに基づく動き補償（ＭＣ）の制限に起因して、動き補償予測の効率性を低下させることがある、２つの予測ブロックの間で観測することがある残りの小さな動きが存在することがある。ＢＤＯＦは、例えば、ブロックの内部のサンプル内の小さな動きを補償するために適用されてもよい。ＢＤＯＦは、サンプル的動きリファインメント（sample-wise motion refinement）を適用することを含んでもよい。サンプル的動きリファインメントは、例えば、双予測が使用されるとき、ブロックに基づく動き補償予測よりも先に（on top of）実行されてもよい。動きベクトル（例えば、リファインされた動きベクトル）は、ブロック内のサンプルに対して導出されてもよい。動きベクトル導出は、オプティカルフローモデル（例えば、古典的オプティカルフローモデル）に基づいてもよい。例えば、Ｉ(k)（ｘ，ｙ）が参照ピクチャリスト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り、∂Ｉ(k)（ｘ，ｙ）／∂ｘおよび∂Ｉ(k)（ｘ，ｙ）／∂ｙは、サンプルの垂直勾配および水平勾配をそれぞれ含んでもよいとする。座標（ｘ，ｙ）についての動きリファインメントパラメータ（ｖx，ｖy）は、オプティカルフローモデルを使用して（式（１））導出されてもよい。
【００６９】
【数１】
2021520710.tif 000003
【００７０】
オプティカルフローの式（１）および動き軌道（図４に示される）に沿った予測ブロックの補間の組み合わせにより、ＢＤＯＦ予測は、式（２）として取得されてもよい。
【００７１】
【数２】
2021520710.tif 000004
2021520710.tif 000005
【００７２】
式（２）を参照して、τ0およびτ1は、Ｉ(0)およびＩ(1)と関連付けられた参照ピクチャＲｅｆ0およびＲｅｆ1のカレントピクチャＣｕｒＰｉｃへの時間的距離を含んでm清く、例えば、式（３）である。
【００７３】
【数３】
2021520710.tif 000006
【００７４】
【数４】
2021520710.tif 000007
【００７５】
を含んでもよい
【００７６】
図４は、ＢＤＯＦの適用の実施例を示す。図４では、（ＭＶx0，ＭＶy0）および（ＭＶx1，ＭＶy1）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することができるブロックレベル動きベクトルを示すことができる。サンプル位置（ｘ，ｙ）における動きリファインメントパラメータ（ｖx，ｖy）は、式（４）として示されるように、動きリファインメント補償の後のサンプルの値（例えば、図４におけるＡおよびＢ）の間の差Δを最小化することによって計算されてもよい。
【００７７】
【数５】
2021520710.tif 000008
【００７８】
導出された動きリファインメントの規則性を維持することができる。動きリファインメントは、（ｘ，ｙ）に中心がある局所的周囲エリア内で一貫することができる。ＢＤＯＦ設計では、（ｖx，ｖy）の値は、式（５）として（ｘ，ｙ）におけるカレントサンプルの周りの５×５ウインドウΩの内部のΔを最小化することによって導出されてもよい。
【００７９】
【数６】
2021520710.tif 000009
【００８０】
ＢＤＯＦは、双予測ブロックに適用されてもよい。双予測符号化ブロックは、時間的隣接ピクチャからの２つ以上の参照ブロックによって予測されてもよい。ＢＤＯＦは、例えば、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もよい。例えば、ＢＤＯＦは、前方予測信号および後方予測信号（例えば、τ0×τ1＞０）を有する双方向に予測されたブロックに適用されてもよい。カレントブロックの２つの予測ブロックが同一の方向からである場合（例えば、前方方向または後方方向のいずれか、τ0×τ1＜０）、ＢＤＯＦは、２つの予測ブロックが非ゼロの動きと関連付けられるとき、例えば、ａｂｓ（ＭＶx0）＋ａｂｓ（ＭＶy0）≠０およびａｂｓ（ＭＶx1）＋ａｂｓ（ＭＶy1）≠０であるときに適用されてもよく、２つの動きベクトルは、カレントピクチャと参照ピクチャとの間の時間的距離に比例してもよく、例えば、式（６）である。
【００８１】
【数７】
2021520710.tif 000010
【００８２】
カレントブロックの２つの予測ブロックが同一の参照ピクチャからである場合（例えば、τ0＝τ1）、ＢＤＯＦが無効にされてもよい。局所的照明補償（ＬＩＣ：local illumination compensation）がカレントブロックに対して使用されるとき、ＢＤＯＦが無効にされてもよい。
【００８３】
勾配導出処理が実行されてもよい。式（２）および（４）に示されるように、例えば、ブロックレベルＭＣに加えて、勾配は、動き補償ブロックのサンプル（例えば、Ｉ(0)およびＩ(1)）に対してＢＤＯＦにおいて使用されてもよく、サンプルは、局所的動きリファインメントを導出し、そのサンプルの位置において予測を生成するために使用されてもよい。実施例では、２つの予測ブロック内のサンプルの水平勾配および垂直勾配（例えば、
【００８４】
【数８】
2021520710.tif 000011
2021520710.tif 000012
【００８５】
および
【００８６】
【数９】
2021520710.tif 000013
【００８７】
）は、例えば、予測信号がフィルタリング処理に基づいて生成されるときに計算されてもよい。例えば、動き補償された補間は、２Ｄ分離可能有限応答（ＦＩＲ）フィルタを使用して実行されてもよい。水平勾配および垂直勾配は、同時に生成されてもよい。勾配導出処理への入力は、動き補償のために使用される参照サンプルを含んでもよい。勾配導出処理への入力は、入力動き（ＭＶx0/x1，ＭＶy0/y1）の小数成分（fractional component）を含んでもよい。サンプル位置における勾配値を導出するために、２つの異なるフィルタ（例えば、補間フィルタｈLおよび勾配フィルタｈG）が適用されてもよい。フィルタは、例えば、計算することができる勾配の方向ごとに異なる順序において別個に適用されてもよい。以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよい。水平勾配（例えば、
【００８８】
【数１０】
2021520710.tif 000014
【００８９】
および
【００９０】
【数１１】
2021520710.tif 000015
【００９１】
）を導出するとき、補間フィルタｈLは、ｆｒａｃＹにおける垂直小数位置（vertical fractional position）におけるサンプル値を導出するための予測ブロックの内部のサンプルに垂直に適用されてもよい。勾配フィルタｈGは、ｆｒａｃＸの値に基づいて水平勾配値を計算するために、生成された垂直小数サンプルに水平に適用されてもよい。垂直勾配（
【００９２】
【数１２】
2021520710.tif 000016
【００９３】
および
【００９４】
【数１３】
2021520710.tif 000017
【００９５】
）の導出のために、勾配フィルタｈGは、例えば、ｆｒａｃＹに対応する中間垂直勾配を計算するために、予測サンプルの最上部（on top of）に対して垂直に適用されてもよく、それに続いて、ｆｒａｃＸの値に従った補間フィルタｈLを使用した中間垂直勾配の水平補間が続いてもよい。勾配フィルタおよび補間フィルタの長さは、６タップであってもよい。８タップフィルタが動き補償のために使用されてもよい。表１および２は、ブロックレベルの動きベクトルの精度に従って、ｈGおよびｈLに対してそれぞれ使用することができるフィルタ係数（例えば、最大で１／１６画素（ペル）であってもよい）を示す。
【００９６】
【表１】
2021520710.tif 000018
【００９７】
【表２】
2021520710.tif 000019
【００９８】
図５Ａおよび５Ｂは、１／１６画素（ペル）の動き精度を有するＢＤＯＦにおける勾配導出の例を示す。図５Ａおよび５Ｂに示されるように、勾配導出処理は、ＢＤＯＦに適用されてもよく、整数サンプル位置（integer sample position）におけるサンプル値は、柄付き正方形により示すことができ、小数サンプル位置（fractional sample position）におけるサンプル値は、空白正方形により示すことができる。動きベクトル精度が１／１６画素（ペル）まで増大することができることを理由に、図５Ａおよび５Ｂにおける整数サンプルの範囲内で定義することができる、合計で２５５の小数サンプル位置が存在してもよい。下付き座標（ｘ，ｙ）は、サンプルの対応する水平小数位置および垂直小数位置を表してもよい（例えば、座標（０、０）は、整数位置におけるサンプルに対応してもよい）。小数位置（１，１）における水平勾配値および垂直勾配値が計算されてもよい（例えば、ａ1,1）。図５Ａおよび５Ｂにおける表記に基づいて、水平勾配導出に対して、補間フィルタｈLを垂直方向に適用することによって、小数サンプルｆ0,1、ｅ0,1、ａ0,1、ｂ0,1、ｃ0,1、およびｄ0,1が導出されてもよく、例えば、式（７）に示す。
【００９９】
【数１４】
2021520710.tif 000020
【０１００】
式（７）を参照して、Ｂは、入力信号のビット深度を含んでもよく、ＯｆｆＳｅｔ0は、式（８）に等しくてもよい丸めオフセットを含んでもよい。
【０１０１】
【数１５】
2021520710.tif 000021
【０１０２】
ｆ0,1、ｅ0,1、ａ0,1、ｂ0,1、ｃ0,1、およびｄ0,1の精度は、１４ビットであってもよい。ａ1,1の水平勾配は、対応する勾配フィルタｈGを導出された小数サンプルに水平に適用することによって計算されてもよい。以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよい。中間の２０ビットにおける非丸め勾配値は、式（９）に示されるように計算されてもよい。
【０１０３】
【数１６】
2021520710.tif 000022
【０１０４】
水平勾配は、式（１０）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計算されてもよい。
【０１０５】
【数１７】
2021520710.tif 000023
【０１０６】
式（１０）を参照して、ｓｉｇｎ（・）およびａｂｓ（・）は、入力信号の符号（sign）および絶対値をそれぞれ返す関数を含んでもよく、ＯｆｆＳｅｔ1は、２17-Bとして計算することができる丸めオフセットを含んでもよい。
【０１０７】
ここで、（１，１）における垂直勾配導出値を参照すると、小数位置（０，１）における中間垂直勾配値が導出されてもよく、例えば、式（１１）に示す。
【０１０８】
【数１８】
2021520710.tif 000024
【０１０９】
中間勾配値は、式（１２）として１４ビット値をシフトすることによって調節されてもよい。
【０１１０】
【数１９】
2021520710.tif 000025
【０１１１】
小数位置（１，１）における垂直勾配値は、小数位置（０，１）における中間勾配値の最上部に対して補間フィルタｈLを適用することによって取得されてもよい。式（１３）および（１４）によって示されるように、２０ビットにおける非丸め勾配値が計算されてもよく、シフト演算を通じて、非丸め勾配値が出力ビット深度に調節されてもよい。
【０１１２】
【数２０】
2021520710.tif 000026
【０１１３】
【数２１】
2021520710.tif 000027
【０１１４】
ＢＤＯＦのメモリ帯域幅の消費を設けることができる。式（５）に示されたように、或る位置における局所的動きリファインメント（ｖx，ｖy）を導出するために、サンプルを囲むウインドウΩ内の１つまたは複数のサンプル（例えば、全てのサンプル）に対してサンプル値および勾配値が計算されてもよい。ウインドウサイズは、（２Ｍ＋１）×（２Ｍ＋１）を含んでもよく、Ｍ＝２である。補間フィルタおよび勾配フィルタに起因して、勾配導出は、カレントブロックの拡張したエリア内で発見することができる、１つまたは複数の（例えば、追加の）参照サンプルにアクセスすることができる。補間フィルタおよび勾配フィルタの長さＴは、６であってもよく、ならびに／または対応する拡張したブロックサイズは、Ｔ−１＝５に等しくてもよい。例えば、Ｗ×Ｈのブロックを考えると、ＢＤＯＦによって使用されるメモリアクセス（総メモリアクセス）は、他の技術によって使用されるメモリアクセス（Ｗ＋７）×（Ｈ＋７）よりも多いことがある、（Ｗ＋Ｔ−１＋２Ｍ）×（Ｈ＋Ｔ−１＋２Ｍ）＝（Ｗ＋９）×（Ｈ＋９）であってもよい。ＢＤＯＦのメモリアクセスは、他の技術のメモリアクセス以下であることがある。ブロック拡張制約を設けることができる。ブロック拡張制約が適用されるとき、カレントブロック内の隣接したサンプルは、或る位置における（例えば、ブロックの内部の各々の位置）局所的動きリファインメント（ｖx，ｖy）を計算するために使用されてもよい。図６Ａ〜Ｂは、ＢＤＯＦのメモリアクセスの図を示し、図６Ａは、ブロック拡張制約なしのメモリアクセスを示し、図６Ｂは、ブロック拡張制約によるメモリアクセスを示す。図６Ａおよび６Ｂは、ブロック拡張制約が適用される前および適用された後のメモリアクセス領域のサイズを比較することができる。
【０１１５】
サブブロック（例えば、サブＣＵ）に基づく動き補償が実行されてもよい。符号化ブロックは、予測方向に対する動きベクトルを有してもよい。いくつかのサブブロックレベルのインター予測技術が使用されてもよい。サブブロックレベルのインター予測技術は、進化型時間的動きベクトル予測（ＡＴＭＶＰ）、空間的−時間的動きベクトル予測（ＳＴＭＶＰ）、フレームレートアップコンバージョン（ＦＲＵＣ）モード、および／またはアフィンモードなどを含んでもよい。以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよい。ビデオブロックは、複数の小型サブブロックに分割されてもよく、サブブロックについての（例えば、各々のサブブロックについての情報を別個に）動き情報を導出するために使用されてもよい。サブブロックについての動き情報は、例えば、動き補償段階において、ブロックの予測信号を生成するために使用されてもよい。サブブロック符号化モードを設けることができる。
【０１１６】
本明細書で説明されるように、ＡＴＭＶＰが実行されてもよい。以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよい。時間的動きベクトル予測は、動き情報を導出するためにブロックを設けることができる。導出された動き情報は、ブロック内のサブブロックに対する動きベクトルおよび参照インデックス（例えば、カレントピクチャの時間的に隣接したピクチャの１つまたは複数のより小型ブロックからの）を含んでもよい。図７に示されるように、ＡＴＭＶＰは、ブロックのサブブロックの動き情報を導出することができ、コロケートされたブロック（collocated block）と称されてもよい、カレントブロックの対応するブロックが識別されてもよく（例えば、時間参照ピクチャ内で）、カレントブロックは、サブブロックに分割されてもよく、および／またはコロケートされたピクチャ内の対応する小型ブロックからのサブブロックの動き情報が導出されてもよい。選択された時間参照ピクチャは、コロケートされたピクチャと称されてもよい。
【０１１７】
図７は、ＡＴＭＶＰの例示的な図を示す。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、例えば、カレントブロックの空間的隣接ブロックの動き情報によって識別されてもよい。図７に示されるように、マージ候補リスト内の利用可能な候補（例えば、最初に利用可能な候補）が考えられてもよい。例えば、図７を参照して、ブロックＡは、マージ候補リストの既存の走査順序に基づいて、カレントブロックの利用可能な（例えば、最初に利用可能な）マージ候補として識別されてもよい。ブロックＡの対応する動きベクトル（例えば、ＭＶA）およびその参照インデックスは、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もよい。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位置は、ブロックの動きベクトル（ＭＶA）をカレントブロックの座標に追加することによって判定されてもよい。
【０１１８】
カレントブロック内のサブブロック（例えば、各々のサブブロック）に対し、コロケートされたブロック内のその対応する小型ブロックの動き情報（例えば、図７における矢印によって示される）は、カレントブロック内の対応するサブブロックの動き情報を導出するために使用されてもよい。例えば、コロケートされたブロック内の小型ブロックの動き情報は、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参照インデックスに変換されてもよい（例えば、コロケートされたブロック内の各々の小型ブロックの動き情報が識別された後）。カレントブロック内のサブブロックの動き情報は、他の導出技術（例えば、時間的動きベクトルスケーリングを適用することができる）と同様の方式において導出されてもよい。
【０１１９】
本明細書で説明されるように、ＳＴＭＶＰが実行されてもよい。図８は、ＳＴＭＶＰの例示的な図を示す。以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよい。ＳＴＭＶＰでは、符号化ブロック内のサブブロックの動き情報が導出されてもよい（例えば、再帰的に導出される）。図８は、符号化ブロック内のサブブロックの動き情報を再帰的に導出する実施例を示す。図８を参照して、カレントブロックは、４個のサブブロックＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤを含んでもよい。カレントブロックに空間的に隣接してもよい隣接小型ブロックは、ａ、ｂ、ｃ、およびｄとそれぞれラベル付けされてもよい。サブブロックＡに対する動き導出は、１つまたは複数の空間的隣接（例えば、サブブロックＡの２つの空間的隣接）を識別することを含んでもよい。サブブロックＡの隣接（例えば、第１の隣接）は、上の隣接ｃであってもよい。小型ブロックｃが利用可能でなく、またはイントラ符号化される場合、カレントブロックの上の後続の隣接小型ブロックが順にチェックされてもよい（例えば、左から右に）。サブブロックＡの別の隣接（例えば、第２の隣接）は、左の隣接ｂであってもよい。小型ブロックｂが利用可能でなく、またはイントラ符号化される場合、後続の隣接小型ブロックが、例えば、カレントブロックの左への順にチェックされてもよい（上から下に）。空間的隣接の動き情報をフェッチした後、サブブロックＡの時間的隣接の動き情報は、ＴＭＶＰと同様であってもよい手順を使用して取得されてもよい。利用可能な空間的隣接および１つまたは複数の時間的隣接（例えば、最大で３個の隣接）の動き情報は、平均化されてもよく、サブブロックＡの動き情報として使用されてもよい。ラスタスキャン順に基づいて、上記ＳＴＭＶＰ処理は、カレントビデオブロック内の他のサブブロック（例えば、全ての他のサブブロック）の動き情報を導出するよう繰り返されてもよい。
【０１２０】
フレームレートアップコンバージョン（ＦＲＵＣ）が実行されてもよい。動き情報シグナリングを削減することができる、インター符号化ブロックに対してＦＲＵＣをサポートすることができる。ＦＲＵＣモードが有効にされるとき、動きベクトルおよび参照インデックスを含むことができる、符号化ブロックの動き情報がシグナリングされないことがある。動き情報は、例えば、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を使用して導出されてもよい（例えば、デコーダにおいて）。例えば、デコーダにおける動き導出処理の間、ブロックのマージ候補リストおよび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初期（preliminary）動きベクトルのセットがチェックされてもよい。最小絶対差合計（ＳＡＤ）につながる候補は、開始点として選択されてもよい。開始点の周りでのテンプレートマッチングまたはバイラテラルマッチングに基づいた局所的探索が実行されてもよい。最小ＳＡＤをもたらすＭＶは、ブロックについてのＭＶとして使用されてもよい。動き情報は、サブブロックレベルにおいてリファインされてもよく、それは、効率的な動き補償をもたらすことができる。
【０１２１】
図９Ａおよび９Ｂは、ＦＲＵＣと関連付けられた実施例を示す。例えば、図９ＡおよびＢは、フレームレートアップコンバージョンについての例示的な図を示し、図９Ａは、テンプレートマッチングを示し、図９Ｂは、バイラテラルマッチングを示す。図９Ａに示されるように、テンプレートマッチングは、カレントピクチャ内のテンプレートと参照ピクチャ内のブロック（例えば、テンプレートと同一のサイズであってもよい）との間の一致（例えば、最良の一致）を発見することによって、カレントブロックの動き情報を導出するために使用されてもよい。テンプレートは、カレントブロックの上の隣接ブロックおよび／または左の隣接ブロックを含んでもよい。図９Ｂでは、バイラテラルマッチングは、カレントブロックの動き情報を導出するために使用されてもよい。カレントブロックの動き情報の導出は、異なる参照ピクチャ（例えば、２つの異なる参照ピクチャ）内の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一致（例えば、最良の一致）を発見することを含んでもよい。バイラテラルマッチングの動き探索処理は、動き軌道に基づいてもよい。例えば、バイラテラルマッチングの動き探索処理は、動きベクトルＭＶ0およびＭＶ1に基づいてもよい。動きベクトルＭＶ0およびＭＶ1は、参照ブロックを指し示すことができる。動きベクトルＭＶ0およびＭＶ1は、カレントピクチャと２つの参照ピクチャ（例えば、Ｔ0およびＴ1）との間の時間的距離に比例してもよい。
【０１２２】
アフィンモデルは、動き情報を提供するために使用されてもよい。図１０Ａおよび１０Ｂは、アフィンモードについての例示的な図を示し、図１０Ａは、簡易化されたアフィンモデルを示し、図１０Ｂは、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示す。動き補償予測に対して並進（translation）動きモデルが適用されてもよい。動きは、拡大／縮小、回転、視点の動き（perspective motion）、および／または異常な動きのうちの１つまたは複数を含んでもよい。例示的なアフィン変換動き補償予測が適用されてもよい。図１０Ａに示されるように、ブロックのアフィン動き場は、１つまたは複数の（例えば、２つの）制御点の動きベクトルによって記述されてもよい。制御点の動きに基づいて、アフィンブロックの動き場は、式（１５）として記述されてもよい。
【０１２３】
【数２２】
2021520710.tif 000028
【０１２４】
式（１５）を参照して、図１０Ａに示されるように、（ｖ0x，ｖ0y）は、上左隅の制御点の動きベクトルであってもよく、（ｖ1x，ｖ1y）は、上右隅の制御点の動きベクトルであってもよい。ビデオブロックがアフィンモードによって符号化されるとき、ビデオブロックの動き場は、４×４のブロックの粒度に基づいて導出されてもよい。例えば、図１０Ｂに示されるように、４×４のブロック（例えば、各々の４×４）の動きベクトルを導出するために、サブブロック（例えば、各々のサブブロック）の中心サンプルの動きベクトルは、式（１５）に従って計算されてもよく、１／１６画素（ペル）の精度まで丸められてもよい。導出された動きベクトルは、カレントブロックの内部のサブブロックの予測信号を生成するために、動き補償段階において使用されてもよい。
【０１２５】
ＢＤＯＦが簡易化されてもよい。以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよい。双予測されたＣＵに対するＢＤＯＦ処理の数を削減することができる。ＢＤＯＦは、並列処理を考慮して実行されてもよい。双予測されたＣＵに対し、ＢＤＯＦ処理は、１つまたは複数の（例えば、２つの）参照リストからの２つの予測信号の類似性に基づいて、ＣＵレベルまたはサブＣＵレベルのいずれかにおいてスキップされてもよい。例えば、予測信号が類似する場合、ＢＤＯＦ調節がスキップされてもよい。例えば、符号化性能が維持されるように、呼び出されるＢＤＯＦ調節の回数を削減することができる。リスト（例えば、各々のリスト）に対するＢＤＯＦの勾配導出は、リスト内の動きベクトルが整数でない場合、サンプル補間および勾配計算を含んでもよい。水平フィルタリングおよび垂直フィルタリングの順序は、並列処理による実装態様に対して変化してもよい。
【０１２６】
本明細書で説明されるように、整数動き成分がもたらされてもよい。例えば、動きベクトル成分の小数部分の表現としてｋビットが使用され、動きベクトルの成分値が（２k）の倍数である場合、動きベクトル成分は、整数動きベクトル成分を含んでもよい。同様に、動きベクトルの成分値が（２k）の倍数でない場合、動きベクトル成分は、非整数（例えば、小数）部分および整数部分を含んでもよい。
【０１２７】
本明細書で説明されるように、ＢＤＯＦは、双予測を考慮して実行されてもよい。動き補償段階において使用される動きベクトルの粒度および制度を改善することができる。
【０１２８】
ＢＤＯＦでは、水平勾配および垂直勾配は、参照ピクチャリスト（例えば、Ｌ０およびＬ１）に対して生成されてもよい。例えば、ＢＤＯＦリファインメントは、参照ピクチャリスト（例えば、各々の参照ピクチャリスト）内の水平勾配および垂直勾配に対する１つまたは複数のフィルタリング処理（例えば、水平フィルタリング処理および／または垂直フィルタリング処理）の呼び出しを含んでもよい。本明細書で議論されるように、動きベクトル、ＭＶ（ＭＶx，ＭＶy）を仮定して、水平勾配導出は、垂直方向においてサンプル補間フィルタを適用することを含んでもよい。例えば、ＭＶy（例えば、動きベクトルＭＶの垂直成分）が非整数（例えば、小数）動きベクトル成分を含む場合、サンプル補間フィルタは、小数位置におけるサンプル値を導出するために使用されてもよい。勾配フィルタリングは、小数位置において補間されたサンプル値を垂直に使用して、水平方向において実行されてもよい。ＭＶyが整数動き成分を含む場合、勾配フィルタ（例えば、単一の勾配フィルタ）は、例えば、整数位置におけるサンプル値を使用して、水平方向において適用されてもよい。垂直勾配の導出に対して同様の処理が実行されてもよい。
【０１２９】
双予測ＣＵは、１つまたは複数の（例えば、２つの）動きベクトルと関連付けられてもよい。１つまたは複数のフィルタリング処理は、ＣＵに対して実行されてもよい。例えば、ＣＵと関連付けられた動きベクトルの水平成分および垂直成分が非整数（例えば、小数）動き成分を含む場合、複数回の（例えば、８回の）フィルタリング処理が実行されてもよい。フィルタリング処理は、実行されるとき（例えば、呼び出されるとき）、メモリアクセス要求、複数回の乗算、および複数回の加算を含んでもよい。ＢＤＯＦの間に使用されるフィルタの長さ（例えば、８タップのサンプル補間フィルタおよび６タップの勾配フィルタ）は、符号化の複雑度に影響を与えることがある。
【０１３０】
ＢＤＯＦリファインメントは、条件付きでスキップされてもよい。例えば、ＢＤＯＦリファインメントは、２つ以上の予測信号の間の類似性に基づいて、条件付きでスキップされてもよい。ＢＤＯＦをスキップするかどうかを判定するよう、１つまたは複数の他の類似性判定が実行されてもよい。
【０１３１】
ＣＵのＢＤＯＦリファインメント（例えば、式（２）において説明された）は、水平方向および垂直方向における動きリファインメントを含んでもよい。動きリファインメントパラメータ（ｖx，ｖy）が導出されてもよい。例えば、動きリファインメントパラメータ（ｖx，ｖy）は、予測を使用して、最小二乗法技術により導出されてもよい。例えば、２つ以上の参照ピクチャからの局所的勾配情報が双予測に対して使用されてもよい。動きリファインメントパラメータが導出されてもよい。
【０１３２】
簡易化された勾配導出方法がＢＤＯＦに対して使用されてもよい。本明細書で説明されるように、ＢＤＯＦは、ＣＵと関連付けられた動きベクトルの水平成分および垂直成分が非整数（例えば、小数）動き成分を含む場合、８回のフィルタリング処理を含んでもよい。フィルタリング処理の回数は、例えば、４回のフィルタリング処理まで削減することができる。メモリアクセス、乗算、および／または加算の回数を削減することができる。
【０１３３】
ＢＤＯＦリファインメントを実行するかどうかの判定は、例えば、ＢＤＯＦリファインメントが実行される前に行われてもよい。ＢＤＯＦをスキップするかどうかの判定は、ＣＵと関連付けられた１つまたは複数の特性（例えば、符号化モードおよび／またはブロックサイズ）に基づいてもよい。
【０１３４】
ＣＵに対して指向性ＢＤＯＦリファインメントが実行されてもよい。例えば、指向性ＢＤＯＦリファインメントは、特定の方向（例えば、垂直方向または水平方向）においてＢＤＯＦリファインメントを実行することを含んでもよい。例えば、双予測ＣＵに対して勾配に基づく分析（例えば、勾配計算）が実行されてもよい。本明細書で説明されるように、勾配計算は、例えば、ＣＵレベル、サブＣＵレベル、ブロックレベル、サブブロックレベルなどを含む、１つまたは複数のレベルにおいて実行されてもよい。勾配計算に基づいて、以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよく、ＢＤＯＦリファインメントがスキップされてもよく、指向性ＢＤＯＦリファインメントが水平方向において実行されてもよく、指向性ＢＤＯＦリファインメントが垂直方向において実行されてもよく、ＢＤＯＦリファインメントが水平方向および垂直方向において実行されてもよい。
【０１３５】
本明細書で説明されるように、ＢＤＯＦリファインメントは、勾配計算の実行を含んでもよい。勾配計算処理は、例えば、参照ピクチャと関連付けられた動きベクトルを使用して、ＣＵの参照ピクチャに対して水平方向勾配および／または垂直方向勾配を導出することを含んでもよい。参照ピクチャと関連付けられた動きベクトルは、動き成分を含んでもよい。特定の方向における勾配計算は、例えば、別の方向（例えば、鉛直方向）における動きベクトル成分が非整数（例えば、小数）動き成分である場合、サンプル補間フィルタを適用することを含んでもよい。勾配フィルタは、例えば、サンプル補間フィルタに続いて適用されてもよい。サンプル補間フィルタは、低域通過フィルタを含んでもよく、勾配フィルタは、高域通過フィルタを含んでもよく、それらは、勾配導出に対して使用することができる。
【０１３６】
勾配は、整数位置におけるサンプル値（複数可）を使用して計算されてもよい。参照ＣＵの整数位置におけるサンプル値が識別されてもよい。整数位置におけるサンプル値は、例えば、その方向における動きベクトル成分が非整数（例えば、小数）動き成分を含む場合、小数位置におけるサンプル値を近似させるために使用されてもよい。勾配計算は、特定の方向において勾配フィルタを適用することを含んでもよい。サンプル補間フィルタが適用されなくてもよい。動きベクトルは、ＭＶ（ＭＶx，ＭＶy）と参照符号が付されてもよく、参照ピクチャＲと関連付けられてもよい。ｋは、動きベクトル成分の小数値に対して表されたビットの数であってもよい。小数位置に対して定義された勾配フィルタの数は、ｎ（例えば、表１に示された１６）として表記されてもよい。ｎは、（２k）以下であってもよい。ＣＵ（例えば、カレントピクチャ内のカレント双予測ＣＵ）の位置は、Ｐ（Ｐx，Ｐy）として表記されてもよい。
【０１３７】
動きベクトルＭＶと関連付けられたＣＵ（例えば、参照ＣＵ）の水平勾配が導出されてもよい。以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよい。ＣＵと関連付けられた参照ピクチャ内の参照ＣＵの整数位置が識別されてもよい。参照ＣＵの整数位置は、Ｐ’（Ｐ’ｘ，Ｐ’ｙ）を含んでもよく、Ｐ’ｘ＝Ｐｘ＋（ＭＶｘ＞＞ｋ）であり、Ｐ’ｙ＝Ｐｙ＋（ＭＶy＞＞ｋ）である。勾配フィルタの位相（例えば、水平小数位置）が識別されてもよい（例えば、Ｐｈａｓｅ＝（（ＭＶx）＋（２k−１））／（２k／ｎ））。表１において定義することができる勾配フィルタは、位相により識別されてもよい。水平勾配を計算するために、勾配フィルタは、参照ピクチャＲ内のＰ’（Ｐ’ｘ，Ｐ’ｙ）に位置する参照ＣＵ内のサンプル位置に適用されてもよい（例えば、水平方向において）。
【０１３８】
動きベクトルＭＶと関連付けられたＣＵ（例えば、参照ＣＵ）の垂直勾配が導出されてもよい。以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよい。ＣＵと関連付けられた参照ピクチャ内の参照ＣＵの整数位置が識別されてもよい。参照ＣＵの整数位置は、Ｐ’（Ｐ’ｘ，Ｐ’ｙ）を含んでもよく、Ｐ’ｘ＝Ｐｘ＋（ＭＶｘ＞＞ｋ）であり、Ｐ’ｙ＝Ｐｙ＋（ＭＶｙ＞＞ｋ）である。勾配フィルタの位相（例えば、垂直小数位置）が識別されてもよい（例えば、Ｐｈａｓｅ＝（（ＭＶｙ）＋（２k−１））／（２k／ｎ））。表１において定義することができる勾配フィルタは、位相により識別されてもよい。垂直勾配を計算するために、勾配フィルタは、参照ピクチャＲ内のＰ’（Ｐ’ｘ，Ｐ’ｙ）に位置する参照ＣＵ内のサンプル位置に適用されてもよい（例えば、垂直方向において）。
【０１３９】
本明細書で説明される技術は、水平勾配および垂直勾配の他のセットを導出するために適用されてもよい（例えば、参照ピクチャリストＬ０および／またはＬ１から水平勾配および垂直勾配のセットを導出するために）。例えば、本明細書で説明される技術は、水平勾配および垂直勾配の他のセットを導出するために、双予測ＣＵと関連付けられた他の動きベクトル（例えば、第２の動きベクトル）に適用されてもよい。ＣＵと関連付けられた動きベクトル（例えば、双予測ＣＵと関連付けられた２つの動きベクトル）が非整数（例えば、小数）動き成分を含む場合、ＢＤＯＦの間にサンプルに適用されるフィルタの数を減少させることができる（例えば、４個の勾配フィルタを各々のサンプルに適用することができる）。
【０１４０】
本明細書で説明されるように、例えば、勾配導出の間にサンプル補間フィルタがスキップされてもよい。勾配フィルタは、勾配導出の間に、例えば、参照ＣＵと関連付けられた整数位置に適用されてもよい（例えば、表１に定義された１６個のフィルタの１つ）。本明細書で説明されるように、参照ＣＵの整数位置における参照サンプルに勾配フィルタを適用することは、参照ＣＵ内のサンプルの小数位置を近似させることができる（動きベクトルが非整数動き成分を含む場合）。ＣＵ（例えば、各々のＣＵ）に対して使用されることになるフィルタは、ＣＵと関連付けられた動きベクトルに基づいて識別されてもよい。勾配導出の間に適用される勾配フィルタの数（例えば、ｎ）を削減することができる。勾配フィルタの数は、動きベクトル成分のとり得る小数位置の数未満であってもよい。例えば、勾配導出の間に単一の勾配フィルタが使用されてもよい。表１で位置０において定義された勾配フィルタなどの勾配フィルタが定義されてもよい（例えば、予め定義されてもよい）。単一の勾配フィルタが勾配導出の間に使用される場合、勾配フィルタが記憶されなくてもよく、勾配フィルタについての位相が計算されなくてもよい。
【０１４１】
ＢＤＯＦ処理は、ＣＵと関連付けられた１つまたは複数の特性（例えば、符号化モードおよび／またはサイズ）に基づいて条件付きで実行されてもよい。例えば、ＢＤＯＦは、ＣＵと関連付けられた１つまたは複数の特性（例えば、符号化モードおよび／またはサイズ）に基づいて実行されてもよくまたは実行されなくてもよい。ＣＵは、１つまたは複数のインター符号化モードと関連付けられてもよい。例えば、特定の符号化モードは、ＡＴＭＶＰ／ＳＴＭＶＰ、ＦＲＵＣバイラテラルマッチング、ＦＲＵＣテンプレートマッチング、アフィンなど、サブＣＵ（例えば、またはサブブロック）予測をサポートすることができる。個々の動き情報を有するサブＣＵ（例えば、ＣＵ内のサブブロック）は、ＰＵと称されてもよい。サブＣＵは、例えば、インター予測の効率性を改善するために、ＢＤＯＦにおいて使用されてもよい。例えば、サブＣＵは、サブＣＵに対して動き場（例えば、精緻な動き場）を提供することができる。サブＣＵ予測をサポートするインター符号化モードは、それぞれ異なる特性を有することがある。以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよい。ＡＴＭＶＰ／ＳＴＭＶＰは、空間的隣接ブロック、時間的隣接ブロック、ならびに／または空間的および時間的隣接ブロックからカレントＣＵの動き場を導出することができる。ＦＲＵＣバイラテラルマッチングおよびＦＲＵＣテンプレートマッチングは、動き探索と同様の方式において動き情報を導出することができる。例えば、ＦＲＵＣバイラテラルマッチングおよびＦＲＵＣテンプレートマッチングは、デコーダにおいて動き情報を導出することができる。
【０１４２】
ＢＤＯＦ（例えば、ＢＤＯＦリファインメント）は、ＣＵと関連付けられた符号化モードに基づいて条件付きで実行されてもよい。例えば、ＢＤＯＦは、ＣＵ（例えば、サブＣＵおよび／またはＰＵ）と関連付けられたインター符号化モードに基づいてスキップされてもよい。ＣＵと関連付けられたインター符号化モードが識別されてもよい。インター符号化モードは、サブＣＵ予測をサポートすることができる。ＣＵと関連付けられたインター符号化モードがサブＣＵ予測をサポートする場合、ＢＤＯＦリファインメントがスキップされてもよい（例えば、ＣＵに対して無効にされる）。
【０１４３】
本明細書で説明されるように、ＢＤＯＦは、ＣＵ（例えば、サブＣＵおよび／またはＰＵ）と関連付けられたサイズに基づいて実行されてもよくまたは実行されなくてもよい。サブＣＵインターモードに対して、ＰＵサイズがより大きい場合（例えば、３２×３２などの閾値よりも大きい）、符号化領域は、特定の動きエリア（例えば、平坦な動きエリア）内にあることがある。ＰＵサイズがより小さい場合（例えば、３２×６４などの閾値よりも小さい）、符号化領域内の動きは、複雑であることがある。ＣＵ（例えば、カレント双予測ＣＵ）がサブブロックインターモードを使用して符号化され、ＰＵサイズが大きい場合（例えば、予め定義されてもよい閾値よりも大きい）、ＢＤＯＦ処理（例えば、ＢＤＯＦリファインメント）がスキップされてもよい。ＰＵサイズが小さい場合（例えば、予め定義されてもよい閾値以下である）、ＢＤＯＦ処理が適用されてもよい。サブＣＵモード（例えば、各々のサブＣＵモード）に対する閾値は、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、またはスライスヘッダなどにおいてシグナリングされてもよい。
【０１４４】
符号化モードおよび／またはＰＵサイズは、例えば、ＢＤＯＦを実行するかどうかを判定するために識別されてもよい。ＳＡＤ計算など、２つ以上の予測信号の間の類似性が判定されなくてもよい。例えば、ＢＤＯＦを実行するかどうかを判定する（例えば、符号化モードおよび／またはＰＵサイズに基づいて）ことに関する、本明細書で説明される技術は、他の信号特性に基づく方法と組み合わされてもよい。例えば、技術は、ＢＤＯＦ処理がカレントＣＵに対して要求されるかどうかを判定することを含んでもよい。デバイスは、ＢＤＯＦを実行するかどうかを判定してもよい（例えば、本明細書で説明される技術のうちの１つまたは複数を使用して）。例えば、ＢＤＯＦは、ＰＵサイズおよび／または符号化モードに基づいて条件付きで実行されてもよい。
【０１４５】
指向性ＢＤＯＦリファインメントが実行されてもよい。例えば、ＢＤＯＦリファインメントは、勾配差計算に基づいて、特定の方向（例えば、水平方向または垂直方向）において実行されてもよい。ＢＤＯＦリファインメントは、サンプル（例えば、各々のサンプル）、ブロック、ＣＵ、および／またはサブＣＵ（例えば、４×４などのサブブロック）に対して実行されてもよい。図１１は、ＣＵに対するＢＤＯＦリファインメントについての図を示す。水平勾配および垂直勾配は、例えば、本明細書で説明される技術を使用して、ＣＵに対して計算されてもよい。１つまたは複数のＢＤＯＦリファインメントパラメータ（ｖx，ｖy）は、例えば、最小二乗法を使用して、サブＣＵに対して導出されてもよい。ＢＤＯＦリファインメント予測は、例えば、式（２）を適用することによって、導出されたＢＤＯＦリファインメントパラメータを使用して、サブＣＵに対して生成されてもよい。サブＣＵの特性は異なってもよい。リスト０内の参照ピクチャの水平勾配（例えば、
【０１４６】
【数２３】
2021520710.tif 000029
【０１４７】
）がリスト１内の参照ピクチャの水平勾配（例えば、
【０１４８】
【数２４】
2021520710.tif 000030
【０１４９】
と類似する場合、ＢＤＯＦリファインメントは、水平方向における改善をもたらさないことがある。ＢＤＯＦリファインメントは、１つまたは複数の方向において実行されてもよくまたは実行されなくてもよい。
【０１５０】
ＢＤＯＦ（例えば、指向性ＢＤＯＦ）を実行するかどうかの判定は、複数の（例えば、２つの）方向において実行される勾配分析（例えば、勾配差）に基づいてもよい。例えば、ｄＧｘ（例えば、水平方向勾配差）およびｄＧｙ（例えば、垂直方向勾配差）は、式（１６）および（１７）をそれぞれ使用して、ＣＵ（例えば、またはサブＣＵ）に対して定義されてもよい。ｄＧｘおよびｄＧｙは、ＣＵ（例えば、もしくはサブＣＵ）と関連付けられた参照ピクチャ内の勾配が類似しているかどうかを判定し、および／または指向性ＢＤＯＦを実行する方向（例えば、水平もしくは垂直）を判定するために使用されてもよい。
【０１５１】
【数２５】
2021520710.tif 000031
【０１５２】
【数２６】
2021520710.tif 000032
【０１５３】
ｄＧｘおよびｄＧｙは、例えば、指向性ＢＤＯＦを実行するかどうかを判定するために、閾値と比較されてもよい（例えば、各々が比較されてもよい）。閾値は、静的および／または可変であってもよい。ｄＧｘが静的閾値（例えば、予め定義された閾値）などの閾値以下である場合、ＣＵと関連付けられた参照ピクチャ内のＣＵ（例えば、またはサブＣＵ）の水平勾配は類似することがある。ｄＧｙが静的閾値（例えば、予め定義された閾値）などの閾値以下である場合、ＣＵと関連付けられた参照ピクチャ内のＣＵ（例えば、またはサブＣＵ）の垂直勾配は類似することがある。以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよい。水平方向および垂直方向における勾配が類似する場合、ＢＤＯＦリファインメントは、ＣＵ（例えば、またはサブＣＵ）に対してスキップされてもよい。双予測は、例えば、ＣＵに対する予測を生成するために適用されてもよい。垂直勾配が類似し、水平勾配が類似しない場合、水平ＢＤＯＦリファインメントパラメータｖxが導出されてもよく、指向性ＢＤＯＦは、例えば、式（１８）を使用して、水平方向において実行されてもよい。垂直勾配が類似し、水平勾配が類似しない場合、垂直ＢＤＯＦリファインメントパラメータｖyの導出がスキップされてもよい。
【０１５４】
【数２７】
2021520710.tif 000033
【０１５５】
垂直勾配は類似しないことがあり、水平勾配は類似することがある。垂直ＢＤＯＦリファインメントパラメータｖyが導出されてもよく、指向性ＢＤＯＦリファインメントは、例えば、式（１９）を使用して、垂直方向において実行されてもよい。水平ＢＤＯＦリファインメントパラメータｖxの導出がスキップされてもよい。
【０１５６】
【数２８】
2021520710.tif 000034
【０１５７】
垂直方向および水平方向における勾配は類似しないことがある。垂直方向および水平方向における勾配が類似しない場合、ＢＤＯＦリファインメントは、例えば、水平方向および垂直方向において実行されてもよい。
【０１５８】
本明細書で説明されるように、ｄＧｘおよびｄＧｙは、例えば、指向性ＢＤＯＦを実行するかどうかを判定するために、可変閾値（例えば、動的閾値）と比較されてもよい（例えば、各々が比較されてもよい）。例えば、ｄＧｘは、第１の閾値と比較されてもよく、ｄＧｙは、第２の閾値と比較されてもよい。第１の閾値および第２の閾値は、可変であってもよい。例えば、第１の閾値は、ｄＧｙ（例えば、水平方向勾配差）であってもよく、第２の閾値は、ｄＧｘ（例えば、垂直方向勾配差）であってもよい。ｄＧｘが第１の閾値よりも大きい場合、指向性ＢＤＯＦは、垂直方向において実行されてもよい。ｄＧｙが第２の閾値よりも大きい場合、指向性ＢＤＯＦは、水平方向において実行されてもよい。
【０１５９】
図１２は、ＣＵ（例えば、またはサブＣＵ）に対するものであってもよい、指向性ＢＤＯＦリファインメントについての図を示す。勾配差（例えば、ｄＧｘおよびｄＧｙ）は、ＣＵまたはサブＣＵ（例えば、各々のＣＵまたはサブＣＵ）に対して計算されてもよい。勾配差に基づいて以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよく、ＢＤＯＦリファインメントが実行されなくてもよく（例えば、スキップされてもよい）、ＢＤＯＦリファインメントが実行されてもよく、指向性ＢＤＯＦが垂直方向において実行されてもよく、または指向性ＢＤＯＦが水平方向において実行されてもよい。閾値は、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、またはスライスヘッダなどにおいてシグナリングされてもよい。本明細書で説明されるように、閾値は、可変であってもよい（例えば、図１２を参照して、ＴＨ１は、ｄＧｙを含んでもよく、および／またはＴＨ２は、ｄＧｘを含んでもよい）。
【０１６０】
勾配差は、例えば、式（２０）および（２１）を使用して、ＣＵにわたって計算されてもよい（例えば、ＰＵ処理の始めに）。指向性ＢＤＯＦリファインメントを実行する方向の判定は、ＣＵレベル、サブＣＵレベル、および／またはＰＵレベルにおいて行われてもよい。以下のうちの１つまたは複数が適用されてもよく、ＢＤＯＦリファインメントがＣＵレベル、サブＣＵレベル、および／またはＰＵレベルにおいてスキップされてもよく、指向性ＢＤＯＦリファインメントがＣＵレベル、サブＣＵレベル、および／またはＰＵレベルにおいて実行されてもよく、指向性ＢＤＯＦリファインメントがＣＵレベル、サブＣＵレベル、および／またはＰＵレベルにおいて垂直方向において実行されてもよく、ＢＤＯＦリファインメントがＣＵレベル、サブＣＵレベル、および／またはＰＵレベルにおいて実行されてもよい、などである。閾値は、例えば、ＣＵ、サブＣＵ、および／またはＰＵのエリアに基づいて拡大縮小されてもよい（例えば、ｄＧｘまたはｄＧｙの比較が、等しいサイズを有するサブブロックに対して実行されなくてもよいことを理由に）。
【０１６１】
【数２９】
2021520710.tif 000035
【０１６２】
【数３０】
2021520710.tif 000036
【図１Ａ】
2021520710.tif 000037
【図１Ｂ】
2021520710.tif 000038
【図１Ｃ】
2021520710.tif 000039
【図１Ｄ】
2021520710.tif 000040
【図２】
2021520710.tif 000041
【図３】
2021520710.tif 000042
【図４】
2021520710.tif 000043
【図５Ａ】
2021520710.tif 000044
【図５Ｂ】
2021520710.tif 000045
【図６Ａ】
2021520710.tif 000046
【図６Ｂ】
2021520710.tif 000047
【図７】
2021520710.tif 000048
【図８】
2021520710.tif 000049
【図９Ａ】
2021520710.tif 000050
【図９Ｂ】
2021520710.tif 000051
【図１０Ａ】
2021520710.tif 000052
【図１０Ｂ】
2021520710.tif 000053
【図１１】
2021520710.tif 000054
【図１２】
2021520710.tif 000055
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月2日(2020.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは複数のプロセッサを備えたビデオ処理に対する装置であって、前記１つまたは複数のプロセッサは、
符号化ユニット（ＣＵ）のサイズを取得し、
前記ＣＵの前記サイズと値との間の比較に基づいて、前記ＣＵに対して双方向オプティカルフロー（ＢＤＯＦ）を実行するかどうかを判定し、
前記ＣＵに対してＢＤＯＦを実行するかどうかの前記判定に基づいて、前記ＣＵを再構築する、
ように構成されている、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
１つまたは複数のプロセッサを備えたビデオ処理に対する装置であって、前記１つまたは複数のプロセッサは、
符号化ユニット（ＣＵ）のサイズを取得し、
前記ＣＵの前記サイズと値との間の比較に基づいて、前記ＣＵに対して双方向オプティカルフロー（ＢＤＯＦ）を実行するかどうかを判定し、
前記ＣＵに対してＢＤＯＦを実行するかどうかの前記判定に基づいて、前記ＣＵを符号化する、
ように構成されている、ことを特徴とする装置。
【請求項３】
前記１つまたは複数のプロセッサは、パラメータセットまたはスライスヘッダに基づいて、前記値を取得するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記１つまたは複数のプロセッサは、前記ＣＵの前記サイズと前記値との間の前記比較に基づいて、前記ＣＵに対してＢＤＯＦをスキップするように構成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項５】
前記１つまたは複数のプロセッサは、前記比較に基づいて、前記ＣＵの前記サイズが前記値未満であるかどうかを判定するように構成され、前記ＣＵに対してＢＤＯＦを実行するかどうかの前記判定は、前記ＣＵの前記サイズが前記値未満であるかどうかに基づいている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項６】
前記１つまたは複数のプロセッサは、前記比較に基づいて、前記ＣＵの前記サイズが前記値よりも大きいかどうかを判定するように構成され、前記ＣＵに対してＢＤＯＦを実行するかどうかの前記判定は、前記ＣＵの前記サイズが前記値よりも大きいかどうかに基づいている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項７】
前記１つまたは複数のプロセッサは、
前記ＣＵの前記サイズと前記値との間の前記比較に基づいて、ＢＤＯＦが前記ＣＵに対して実行されることになると判定し、
前記ＣＵ内の位置と関連付けられた勾配を使用して、前記ＣＵのサブブロックと関連付けられた動きベクトルをリファインする、
ように構成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項８】
前記１つまたは複数のプロセッサは、
前記ＣＵの前記サイズと前記値との間の前記比較に基づいて、ＢＤＯＦが前記ＣＵに対して実行されることになると判定し、
前記ＣＵ内のサンプルについての水平勾配および前記ＣＵ内の前記サンプルについての垂直勾配を判定し、
前記ＣＵと関連付けられたピクチャのピクチャ順序カウント（ＰＯＣ）、前記ＣＵと関連付けられた第１の参照ピクチャのＰＯＣ、および前記ＣＵと関連付けられた第２の参照ピクチャのＰＯＣを判定し、
前記ＣＵ内の前記サンプルについての前記水平勾配、前記ＣＵ内の前記サンプルについての前記垂直勾配、前記ＣＵと関連付けられた前記ピクチャの前記ＰＯＣ、前記ＣＵと関連付けられた前記第１の参照ピクチャの前記ＰＯＣ、および前記ＣＵと関連付けられた前記第２の参照ピクチャの前記ＰＯＣに基づいて、前記ＣＵに対してＢＤＯＦを実行する、
ように構成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項９】
ビデオ処理に対する方法であって、
符号化ユニット（ＣＵ）のサイズを取得するステップと、
前記ＣＵの前記サイズと値との間の比較に基づいて、前記ＣＵに対して双方向オプティカルフロー（ＢＤＯＦ）を実行するかどうかを判定するステップと、
前記ＣＵに対してＢＤＯＦを実行するかどうかの前記判定に基づいて、前記ＣＵを再構築するステップと、
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項１０】
ビデオ処理に対する方法であって、
符号化ユニット（ＣＵ）のサイズを取得するステップと、
前記ＣＵの前記サイズと値との間の比較に基づいて、前記ＣＵに対して双方向オプティカルフロー（ＢＤＯＦ）を実行するかどうかを判定するステップと、
前記ＣＵに対してＢＤＯＦを実行するかどうかの前記判定に基づいて、前記ＣＵを符号化するステップと、
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項１１】
パラメータセットまたはスライスヘッダに基づいて、前記値を取得するステップを更に備えた、ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＣＵの前記サイズと前記値との間の前記比較に基づいて、前記ＣＵに対してＢＤＯＦをスキップするステップを更に備えた、ことを特徴とする請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記比較に基づいて、前記ＣＵの前記サイズが前記値未満であるかどうかを判定するステップを更に備え、前記ＣＵに対してＢＤＯＦを実行するかどうかの前記判定は、前記ＣＵの前記サイズが前記値未満であるかどうかに基づいている、ことを特徴とする請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記比較に基づいて、前記ＣＵの前記サイズが前記値よりも大きいかどうかを判定するステップを更に備え、前記ＣＵに対してＢＤＯＦを実行するかどうかの前記判定は、前記ＣＵの前記サイズが前記値よりも大きいかどうかに基づいている、ことを特徴とする請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１５】
請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の方法に従って、符号化ユニットに対して双方向オプティカルフロー（ＢＤＯＦ）を実行するかどうかの前記判定に基づいて生成された残差を含むデータにアクセスするステップと、
前記残差を含むデータを送信するステップと、
を備えたことを特徴とする方法。
【国際調査報告】
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2021520710.tif 000057
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