特許 7125486 局所照明補償に基づいた動き補償双予測

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-16

(45)【発行日】2022-08-24

(54)【発明の名称】局所照明補償に基づいた動き補償双予測

(51)【国際特許分類】

   H04N 19/105 20140101AFI20220817BHJP

   H04N 19/136 20140101ALI20220817BHJP

   H04N 19/176 20140101ALI20220817BHJP

   H04N 19/583 20140101ALI20220817BHJP

   H04N 19/577 20140101ALI20220817BHJP

【ＦＩ】

H04N19/105

H04N19/136

H04N19/176

H04N19/583

H04N19/577

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2020537618

(86)(22)【出願日】2019-01-15

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-08-05

(86)【国際出願番号】 US2019013623

(87)【国際公開番号】W WO2019143602

(87)【国際公開日】2019-07-25

【審査請求日】2021-02-15

(31)【優先権主張番号】62/647,273

(32)【優先日】2018-03-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/786,671

(32)【優先日】2018-12-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/617,964

(32)【優先日】2018-01-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】514041959

【氏名又は名称】ヴィド スケール インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】シウ、シャオユウ

(72)【発明者】

【氏名】フ、ユーウェン

(72)【発明者】

【氏名】ユー、ヤン

(72)【発明者】

【氏名】ボンドパッダエ、サウラヴ

【審査官】岩井 健二

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０６７７３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１９７１４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１６５２０９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１１２３９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０００３５２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】H. Liu, Y. Chen, J. Chen, L. Zhang, and M. Karczewicz，Local Illumination Compensation，TU - Telecommunications Standardization Sector STUDY GROUP 16 Question 6 Video Coding Experts Group (VCEG)，VCEG-AZ06，52nd Meeting: Warsaw, Poland，2015年06月，pp.1-4

【文献】Xiaoyu Xiu, et al.，Description of SDR, HDR, and 360° video coding technology proposal by InterDigital Communications and Dolby Laboratories，Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，JVET-J0015-v1，10th Meeting: San Diego, US，2018年04月，pp.10-11

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ １９／００ － １９／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

カレント符号化ユニット（カレントＣＵ）を取得するステップと、
前記カレントＣＵが双予測されるかどうかを判定するステップと、
前記カレントＣＵが双予測されるとの判定に基づいて、第１の時間参照ＣＵに隣接した参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび第２の時間参照ＣＵに隣接した参照テンプレートサンプルの第２のセットを識別するステップであって、前記参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび前記参照テンプレートサンプルの第２のセットは、前記カレントＣＵに隣接したテンプレートサンプルのセットに対応している、ステップと、
前記識別された参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび前記識別された参照テンプレートサンプルの第２のセットに基づいて、双予測された参照テンプレートサンプルのセットを取得するステップと、
前記取得された双予測された参照テンプレートサンプルのセットおよび前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットの間の差を最小化することに基づいて、前記双予測されたカレントＣＵに対する局所照明補償（ＬＩＣ）スケーリングファクタを取得するステップと、
前記取得されたＬＩＣスケーリングファクタに基づいて、前記カレントＣＵ内の調節されたサンプルを取得するステップと
を備えることを特徴とするデコードするための方法。

【請求項2】

カレント符号化ユニット（カレントＣＵ）を取得するステップと、
前記カレントＣＵが双予測されるかどうかを判定するステップと、
前記カレントＣＵが双予測されるとの判定に基づいて、第１の時間参照ＣＵに隣接した参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび第２の時間参照ＣＵに隣接した参照テンプレートサンプルの第２のセットを識別するステップであって、前記参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび前記参照テンプレートサンプルの第２のセットは、前記カレントＣＵに隣接したテンプレートサンプルのセットに対応している、ステップと、
前記識別された参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび前記識別された参照テンプレートサンプルの第２のセットに基づいて、双予測された参照テンプレートサンプルのセットを取得するステップと、
前記取得された双予測された参照テンプレートサンプルのセットおよび前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットの間の差を最小化することに基づいて、前記双予測されたカレントＣＵに対する局所照明補償（ＬＩＣ）スケーリングファクタを取得するステップと、
前記取得されたＬＩＣスケーリングファクタに基づいて、前記カレントＣＵをエンコードするステップと
を備えることを特徴とするエンコードするための方法。

【請求項3】

前記カレント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または２に記載の方法。

【請求項4】

前記双予測された参照テンプレートサンプルのセットを取得するステップは、前記第１の時間参照ＣＵに隣接した前記参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび前記第２の時間参照ＣＵに隣接した前記参照テンプレートサンプルの第２のセットを平均化することを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。

【請求項5】

前記第１の時間参照ＣＵに隣接した前記参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび前記第２の時間参照ＣＵに隣接した前記参照テンプレートサンプルの第２のセットは、前記カレントＣＵの動きベクトルに基づいて識別される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。

【請求項6】

前記双予測された参照テンプレートサンプルのセットと前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットとの間の前記差は、最小２乗法誤差（ＬＭＳＥ）アプローチに基づいて最小化されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。

【請求項7】

前記ＬＩＣスケーリングファクタは、前記双予測された参照テンプレートサンプルのセットおよび前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットと関連付けられた最小値または最大値の少なくとも１つを使用した線形モデルアプローチに基づいて取得されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。

【請求項8】

前記カレントＣＵのサブブロックが前記カレントＣＵの境界にあるかどうかを判定するステップと、
前記カレントＣＵの前記サブブロックが前記カレントＣＵの前記境界にあるとの判定に基づいて、前記サブブロックの複数の隣接サブブロックを識別するステップと、
複数のテンプレート参照サンプルを導出するよう、前記識別された複数の隣接サブブロックと関連付けられた複数の動きベクトルを前記サブブロック内のサンプルに適用するステップと、
前記複数のテンプレート参照サンプルに基づいて、重複ブロック動き補償（ＯＢＭＣ）予測サンプルを取得するステップと、
前記取得されたＬＩＣスケーリングファクタを前記ＯＢＭＣ予測サンプルに適用するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。

【請求項9】

前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットは、前記カレントＣＵの隣接サンプルのセットを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。

【請求項10】

ビデオデコーディングデバイスであって、
カレント符号化ユニット（カレントＣＵ）を取得し、
前記カレントＣＵが双予測されるかどうかを判定し、
前記カレントＣＵが双予測されるとの判定に基づいて、第１の時間参照ＣＵに隣接した参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび第２の時間参照ＣＵに隣接した参照テンプレートサンプルの第２のセットを識別し、前記参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび前記参照テンプレートサンプルの第２のセットは、前記カレントＣＵに隣接したテンプレートサンプルのセットに対応しており、
前記識別された参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび前記識別された参照テンプレートサンプルの第２のセットに基づいて、双予測された参照テンプレートサンプルのセットを取得し、
前記取得された双予測された参照テンプレートサンプルのセットおよび前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットの間の差を最小化することに基づいて、前記双予測されたカレントＣＵに対する局所照明補償（ＬＩＣ）スケーリングファクタを取得し、
前記取得されたＬＩＣスケーリングファクタに基づいて、前記カレントＣＵ内の調節されたサンプルを取得する
ように構成されたプロセッサを備えたことを特徴とするビデオデコーディングデバイス。

【請求項11】

前記カレント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１０に記載のビデオデコーディングデバイス。

【請求項12】

前記双予測された参照テンプレートサンプルのセットを取得するように構成された前記プロセッサは、前記第１の時間参照ＣＵに隣接した前記参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび前記第２の時間参照ＣＵに隣接した前記参照テンプレートサンプルの第２のセットを平均化するように構成された前記プロセッサを含むことを特徴とする請求項１０に記載のビデオデコーディングデバイス。

【請求項13】

前記第１の時間参照ＣＵに隣接した前記参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび前記第２の時間参照ＣＵに隣接した前記参照テンプレートサンプルの第２のセットは、前記カレントＣＵの動きベクトルに基づいて識別されることを特徴とする請求項１０に記載のビデオデコーディングデバイス。

【請求項14】

前記双予測された参照テンプレートサンプルのセットと前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットとの間の前記差は、最小２乗法誤差（ＬＭＳＥ）アプローチに基づいて最小化されることを特徴とする請求項１０に記載のビデオデコーディングデバイス。

【請求項15】

前記ＬＩＣスケーリングファクタは、前記双予測された参照テンプレートサンプルのセットおよび前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットと関連付けられた最小値または最大値の少なくとも１つを使用した線形モデルアプローチを使用することに基づいて取得されることを特徴とする請求項１０に記載のビデオデコーディングデバイス。

【請求項16】

前記プロセッサは、
前記カレントＣＵのサブブロックが前記カレントＣＵの境界にあるかどうかを判定し、
前記カレントＣＵの前記サブブロックが前記カレントＣＵの前記境界にあるとの判定に基づいて、前記サブブロックの複数の隣接サブブロックを識別し、
複数のテンプレート参照サンプルを導出するよう、前記識別された複数の隣接サブブロックと関連付けられた複数の動きベクトルを前記サブブロック内のサンプルに適用し、
前記複数のテンプレート参照サンプルに基づいて、重複ブロック動き補償（ＯＢＭＣ）予測サンプルを取得し、
前記取得されたＬＩＣスケーリングファクタを前記ＯＢＭＣ予測サンプルに適用する、
ようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のビデオデコーディングデバイス。

【請求項17】

前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットは、前記カレントＣＵの隣接サンプルのセットを含むことを特徴とする請求項１０に記載のビデオデコーディングデバイス。

【請求項18】

ＬＩＣパラメータは、前記ＬＩＣスケーリングファクタおよびＬＩＣオフセットを含み、前記プロセッサは、前記取得された双予測された参照テンプレートサンプルのセットおよび前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットに基づいて、前記ＬＩＣオフセットを取得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１０に記載のビデオデコーディングデバイス。

【請求項19】

ＬＩＣパラメータは、前記ＬＩＣスケーリングファクタおよびＬＩＣオフセットを含み、前記プロセッサは、前記取得された双予測された参照テンプレートサンプルのセットおよび前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットに基づいて、前記ＬＩＣオフセット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１０に記載のビデオデコーディングデバイス。

【請求項20】

ビデオエンコーディングデバイスであって、
カレント符号化ユニット（カレントＣＵ）を取得し、
前記カレントＣＵが双予測されるかどうかを判定し、
前記カレントＣＵが双予測されるとの判定に基づいて、第１の時間参照ＣＵに隣接した参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび第２の時間参照ＣＵに隣接した参照テンプレートサンプルの第２のセットを識別し、前記参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび前記参照テンプレートサンプルの第２のセットは、前記カレントＣＵに隣接したテンプレートサンプルのセットに対応しており、
前記識別された参照テンプレートサンプルの第１のセットおよび前記識別された参照テンプレートサンプルの第２のセットに基づいて、双予測された参照テンプレートサンプルのセットを取得し、
前記取得された双予測された参照テンプレートサンプルのセットおよび前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットの間の差を最小化することに基づいて、前記双予測されたカレントＣＵに対する局所照明補償（ＬＩＣ）スケーリングファクタを取得し、
前記取得されたＬＩＣスケーリングファクタに基づいて、前記カレントＣＵをエンコードする
ように構成されたプロセッサを備えたことを特徴とするビデオエンコーディングデバイス。

【請求項21】

前記プロセッサは、
前記カレントＣＵのサブブロックが前記カレントＣＵの境界にあるかどうかを判定し、
前記カレントＣＵの前記サブブロックが前記カレントＣＵの前記境界にあるとの判定に基づいて、前記サブブロックの複数の隣接サブブロックを識別し、
複数のテンプレート参照サンプルを導出するよう、前記識別された複数の隣接サブブロックと関連付けられた複数の動きベクトルを前記サブブロック内のサンプルに適用し、
前記複数のテンプレート参照サンプルに基づいて、重複ブロック動き補償（ＯＢＭＣ）予測サンプルを取得し、
前記取得されたＬＩＣスケーリングファクタを前記ＯＢＭＣ予測サンプルに適用する
ようにさらに構成されていることを特徴とする請求項２０に記載のビデオエンコーディングデバイス。

【請求項22】

ＬＩＣパラメータは、前記ＬＩＣスケーリングファクタおよびＬＩＣオフセットを含み、前記プロセッサは、前記取得された双予測された参照テンプレートサンプルのセットおよび前記カレントＣＵについての前記テンプレートサンプルのセットに基づいて、前記ＬＩＣオフセットを取得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２０に記載のビデオエンコーディングデバイス。

【請求項23】

請求項１または請求項２の方法をプロセッサに実施させる命令を含むコンピュータ読取り可能媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
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１月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／６１７，９６４号、２０１８年３月２３日に出願された米国仮特許出願第６２／６４７，２７３号および２０１８年１２月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／７８６，６７１号の利益を主張する。

【背景技術】

【0002】

ビデオ符号化システムは、ビデオ信号を圧縮して、例えば、そのような信号の記憶空間および／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。ブロックベース、ウェーブレットベース、オブジェクトベースシステム、および／またはブロックベースハイブリッドビデオ符号化システムなどの様々なタイプのビデオ符号化システムが存在することがある。ブロックベースのビデオ符号化システムは、ＭＰＥＧ１／２／４ ｐａｒｔ２、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ－４ ｐａｒｔ１０ ＡＶＣ、ＶＣ－１、および／またはＨｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ（ＨＥＶＣ）などの国際的なビデオ符号化標準をサポートすることができる。

【発明の概要】

【0003】

双予測された（bi-predicted）参照テンプレートサンプルおよびテンプレートサンプルに基づいて局所照明補償（ＬＩＣ：local illumination compensation）パラメータを計算するシステム、方法、および機器が本明細書で説明される。計算されたＬＩＣパラメータは、時間隣接ピクチャの間で存在することがある局所照明変化（local illumination change）に対処するために使用されてもよい。例えば、カレント符号化ユニット（ＣＵ）に対する計算されたＬＩＣパラメータは、局所照明変化に対処するようカレントＣＵに対して調節されたサンプルを生成するために使用されてもよい。

【0004】

ビデオＣＵが処理されてもよい。例えば、ビデオＣＵは、符号化ブロックもしくはサブブロックであってもよく、または符号化ブロックもしくはサブブロックを含んでもよい。サブブロックは、標準符号化ブロックを分割することによって導出されてもよい。カレントＣＵは、ビデオビットストリームにおいて受信されてもよい。

【0005】

カレントＣＵが予測されてもよい。カレントＣＵが双予測されるかどうかが判定されてもよい。カレントＣＵが双予測される場合、カレントＣＵと関連付けられた参照テンプレートサンプルが識別されてもよい。例えば、参照テンプレートサンプルは、カレントＣＵの隣接時間参照ＣＵであってもよい。参照テンプレートサンプルは、カレントＣＵに隣接したカレントＣＵについてのテンプレートサンプルに対応してもよい。例えば、カレントＣＵについてのテンプレートサンプルは、カレントＣＵの隣接サンプルであってもよい。時間参照ＣＵに隣接した参照テンプレートサンプルは、例えば、カレントＣＵの動きベクトルに基づいて識別されてもよい。

【0006】

双予測された参照テンプレートサンプルは、参照テンプレートサンプルに基づいて生成されてもよい。例えば、双予測された参照テンプレートサンプルは、時間参照ＣＵに隣接した参照テンプレートサンプルを平均化することに基づいて生成されてもよい。カレントＣＵについての参照テンプレートサンプルが識別されてもよい。参照テンプレートサンプルは、カレントＣＵについてのテンプレートサンプルに対応するカレントＣＵの時間参照ＣＵに隣接してもよい。

【0007】

双予測された参照テンプレートサンプルは、ＬＩＣパラメータを計算するために使用されてもよい。例えば、ＩＣパラメータは、生成された双予測された参照テンプレートサンプルおよびカレントＣＵについてのテンプレートサンプルに基づいて計算されてもよい。実施例では、ＬＩＣパラメータは、双予測された参照テンプレートサンプルとカレントＣＵについてのテンプレートサンプルとの間の差を最小化することによって計算されてもよい。

【0008】

双予測された参照テンプレートサンプルのセットとカレントＣＵについてのテンプレートサンプルのセットとの間の差は、最小２乗法誤差（ＬＭＳＥ）アプローチに基づいて最小化されてもよい。実施例では、ＬＩＣパラメータは、双予測された参照テンプレートサンプルのセットおよびカレントＣＵについてのテンプレートサンプルのセットと関連付けられた最小値および最大値を使用した線形モデルアプローチに基づいて計算されてもよい。計算されたＬＩＣパラメータは、双予測されたＣＵに適用されてもよく、調節された双予測されたカレントＣＵを生成することができる。

【0009】

ＬＩＣパラメータは、重複ブロック動き補償（ＯＢＭＣ）段階において適用されてもよい。例えば、カレントＣＵのサブブロックがカレントＣＵの境界にあるかどうかが判定されてもよい。カレントＣＵのサブブロックがカレントＣＵの境界にある場合、サブブロックの１つまたは複数の隣接サブブロックが識別されてもよい。隣接サブブロックと関連付けられた１つまたは複数の動きベクトルは、１つまたは複数のテンプレート参照サンプルを導出するよう、サブブロックにおけるサンプルに適用されてもよい。ＯＢＭＣ予測サンプルは、テンプレート参照サンプルに基づいて生成されてもよい。例えば、ＯＢＭＣ予測サンプルは、は、テンプレート参照サンプルを平均化することに基づいて生成されてもよい。ＬＩＣパラメータは、生成されたＯＢＭＣ予測サンプルに適用されてもよい。実施例では、動き補償段階において計算されたＬＩＣパラメータは、メモリまたはバッファにキャッシュされてもよく、ＯＢＭＣ段階において使用されてもよい。実施例では、ＬＩＣパラメータは、メモリまたはバッファからフェッチされてもよく、ＯＢＭＣ段階において使用されてもよい。

【0010】

実施例では、カレントＣＵについてのテンプレートサンプルが識別されてもよい。テンプレートサンプルがサブサンプリングされてもよい。ＬＩＣパラメータは、サブサンプリングされたテンプレートサンプルに基づいて計算されてもよい。カレントＣＵについてのテンプレートサンプルは、サブサンプリングされたテンプレートサンプルの間で識別されてもよい。

【0011】

実施例では、ＬＩＣパラメータ計算に対して使用される参照テンプレートサンプルが識別されてもよい。参照テンプレートサンプルは、カレントＣＵについてのテンプレートサンプルに対応する時間参照ＣＵに隣接してもよい。参照テンプレートサンプルがサブサンプリングされてもよい。ＬＩＣパラメータは、サブサンプリングされた参照テンプレートサンプルに基づいて計算されてもよい。ＬＩＣ計算に対して使用される参照テンプレートサンプル（例えば、カレントＣＵについてのテンプレートサンプルに対応する時間参照ＣＵに隣接した）は、サブサンプリングされた参照テンプレートサンプルから識別されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】ブロックベースハイブリッドビデオ符号化システム（block-based hybrid video encoding system）の例を示す図である。

【図2】ブロックベースビデオデコーダの例を示す図である。

【図3】局所照明補償（ＬＩＣ）処理の例を示す図である。

【図4】改良された時間動きベクトル予測（ＡＴＭＶＰ）演算の例を示す図である。

【図5】空間－時間動きベクトル予測（ＳＴＭＶ：spatial-temporal motion vector prediction）演算の例を示す図である。

【図6A】テンプレートマッチングを使用したフレームレートアップコンバージョン（ＦＲＵＣ：frame-rate up conversion）演算の例を示す図である。

【図6B】バイラテラルマッチング（bilateral-matching）を使用したＦＲＵＣ演算の例を示す図である。

【図7】重複（overlapped）ブロック動き補償（ＯＢＭＣ）演算の例を示す図である。

【図8A】ＬＩＣが適用されるときの符号化ブロックに対して予測信号を生成することと関連付けられた動き補償演算の例を示す図である。

【図8B】ＬＩＣが適用されるときの符号化ブロックに対して予測信号を生成することと関連付けられた動き補償演算の例を示す図である。

【図9】双方向ＬＩＣ演算の例を示す図である。

【図10A】双方向ＬＩＣが適用されるときの動き補償演算の例を示す図である。

【図10B】双方向ＬＩＣが適用されるときの動き補償演算の例を示す図である。

【図11A】ＬＩＣパラメータがＯＢＭＣ段階において一度導出されるときの動き補償演算の例を示す図である。

【図11B】ＬＩＣパラメータがＯＢＭＣ段階において一度導出されるときの動き補償演算の例を示す図である。

【図12A】その間に標準動き補償から導出されたＬＩＣパラメータをＯＢＭＣに対して再使用することができる動き補償演算の例を示す図である。

【図12B】その間に標準動き補償から導出されたＬＩＣパラメータをＯＢＭＣに対して再使用することができる動き補償演算の例を示す図である。

【図13A】ＯＢＭＣに対して予測信号が生成された後にＬＩＣが実行される補償演算の例を示す図である。

【図13B】ＯＢＭＣに対して予測信号が生成された後にＬＩＣが実行される補償演算の例を示す図である。

【図14A】ＬＩＣパラメータが標準動き補償段階において導出され、ＯＢＭＣの後にＬＩＣベースサンプル調節（LIC-based sample adjustment）が実行される補償演算の例を示す図である。

【図14B】ＬＩＣパラメータが標準動き補償段階において導出され、ＯＢＭＣの後にＬＩＣベースサンプル調節が実行される補償演算の例を示す図である。

【図15】汎用双予測（ＧＢｉ：generalized bi-prediction）サポートによるビデオエンコーダの例示的なブロック図を示す。

【図16】ＧＢｉモジュールのブロック図の例示的なブロック図を示す。

【図17】ＧＢｉモジュールをサポートするビデオデコーダの例示的なブロック図を示す。

【図18】ＧＢｉモジュールの例示的なブロック図を示す。

【図19A】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19B】実施形態に従った、図１９Ａ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19C】実施形態に従った、図１９Ａ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19D】実施形態に従った、図１９Ａに示された通信システム内で使用することができる更なる例示的なＲＡＮおよび更なる例示的なＣＮを示すシステム図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

ここで、例示的な実施形態の詳細な説明が様々な図を参照して説明される。この説明は、考えられる実装態様の詳細な例を提供するが、その詳細は例示であることを意図しており、本出願の範囲を限定することを意図していないことに留意されるべきである。

【0014】

ビデオ符号化システムは、例えば、デジタルビデオ信号の記憶および／または配信と関連付けられた記憶空間および／または伝送帯域幅を削減するために、デジタルビデオ信号を含んでもよい。ビデオ符号化システムは、ブロックベースシステム、ウェーブレットベースシステム、および／またはオブジェクトベースシステムなどを含んでもよい。ブロックベースビデオ符号化システムは、ＭＰＥＧ－１／２／４ ｐａｒｔ ２、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ－４ ｐａｒｔ １０ ＡＶＣ、ＶＣ－１、および／またはＨｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ（ＨＥＶＣ）などの国際ビデオ符号化標準をサポートすることができる。

【0015】

ＨＥＶＣは、前の世代のビデオ符号化技術（例えば、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧＡＶＣ）と比較して、ビットレート節約（例えば、約５０％）または同等の知覚品質をもたらすことができる。ＨＥＶＣを通じて優れた符号化効率を達成することができる（例えば、追加の符号化ツールにより）。Ｊｏｉｎｔ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ（ＪＥＭ）などのソフトウェアコードベースは、ＨＥＶＣモデル（ＨＭ）に基づいてもよい。符号化は、ＪＥＭソフトウェアに統合されてもよく、例えば、ＪＶＥＴ共通検査条件（ＣＴＣ：common test condition）を使用して検査されてもよい。ＨＭおよび／またはＪＥＭソフトウェアは、ブロックベースハイブリッドビデオ符号化フレームワークに基づいてもよい。

【0016】

図１は、ブロックベースハイブリッドビデオ符号化システム６００の例を示す。入力ビデオ信号６０２は、符号化ユニット（ＣＵ：coding unit）単位で処理されてもよい。ＣＵは、１つまたは複数ビデオブロックまたはサブブロックを含んでもよい。ＣＵ（例えば、ビデオブロックまたはサブブロック）は、特定のサイズ（例えば、画素の数）と関連付けられてもよく、高解像度（例えば、１０８０ピクセル以上）ビデオ信号を圧縮するために使用されてもよい（例えば、ＨＥＶＣにおいて）。ＣＵは、例えば、６４×６４画素を含んでもよい。ＣＵは、区分化されてもよい（例えば、予測ユニット（ＰＵ：prediction unit）に）。別個の（例えば、同一または異なる）予測手順がＰＵに適用されてもよい。例えば、（例えば、各々の）入力ビデオブロック（例えば、マクロブロック（ＭＢ）またはＣＵ）に対して空間予測６６０および／または時間予測６６２が実行されてもよい。

【0017】

空間予測（例えば、イントラ予測）は、例えば、１つ以上の既に符号化された隣接ブロックのサンプル（例えば、参照サンプル）からの画素を使用することによって、カレントビデオブロックを予測することができる。カレントビデオブロックおよび１つまたは複数の既に符号化された隣接ブロックは、同一のビデオピクチャまたはビデオスライスにあってもよい。空間予測は、ビデオ信号に内在することがある時間冗長性を削減することができる。時間予測（例えば、インター予測、動き補償予測など）は、例えば、１つまたは複数の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することによって、カレントビデオブロックを予測することができる。時間予測は、ビデオ信号に内在することがある空間冗長性を削減することができる。例えば、１つまたは複数の動きベクトル（ＭＶ）によって、カレントブロックと参照ブロックとの間の動きの量および／または動きの方向を示すことができる、所与のビデオブロックに対する時間予測信号がシグナリングされてもよい。例えば、複数の参照ピクチャをサポートすることができるとき（例えば、Ｈ．２６４／ＡＶＣまたはＨＥＶＣに対して）、参照ピクチャインデックスが送信されてもよい（例えば、ビデオブロックごとに）。参照インデックスは、それから時間予測信号を導出することができる参照ピクチャ（例えば、参照ピクチャストア６６４内の）を識別するために使用されてもよい。

【0018】

エンコーダにおけるモード決定および制御ロジックユニット６８０は、例えば、レート歪み最適化手順に基づいて、（例えば、最良の）予測モードを選択してもよい（例えば、空間予測および／または時間予測の後）。予測ブロックは、カレントビデオブロック６１６から差し引かれてもよい。予測残差は、非相関にされてもよく（例えば、変換ユニット６０４において）、量子化されてもよい（例えば、量子化ユニット６０６において）。量子化された残差係数は、例えば、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（例えば、６１０において）、逆変換されてもよい（例えば、６１２において）。再構築された残差は、例えば、再構築されたビデオブロックを形成するよう、予測ブロック６２６に再度追加されてもよい。例えば、参照ピクチャストア６６４に置かれる前に、インループフィルタリング（例えば、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）が再構築されたビデオブロックに適用されてもよい（例えば、ループフィルタ６６６によって）。再構築されたビデオブロックは、後のビデオブロックを符号化するために使用されてもよい。符号化モード情報（例えば、インターもしくはイントラ）、予測モード情報、動き情報、および／または量子化された残差係数は、エントロピ符号化ユニット６０８に送信されてもよい。情報のうちの１つまたは複数は、エントロピ符号化ユニット６０８によって圧縮されてもよく、出力ビットストリーム６２０にパック（pack）されてもよい。

【0019】

図２は、ブロックベースビデオ復号システム（例えば、ビデオデコーダ）の例を示す。ビデオビットストリーム２０２は、エントロピ復号ユニット２０８においてアンパック（unpack）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／または予測モード情報は、例えば、予測ブロックを形成するよう、空間予測ユニット２６０（例えば、イントラ符号化されるとき）または動き補償予測ユニット２６２などの時間予測ユニット（例えば、インター符号化されるとき）に送信されてもよい。残差変換係数は、例えば、残差ブロックを再構築するよう、逆量子化ユニット２１０および逆変換ユニット２１２に提供されてもよい。予測ブロックおよび残差ブロックは、例えば、２２６において加算演算を介して共に加算されてもよい。インループフィルタリング２６６は、例えば、参照ピクチャストア２６４に記憶される前に再構築されたブロックに適用されてもよい。再構築ピクチャストア２６４に記憶される前に再構築されたビデオ２２０は、ディスプレイデバイスを駆動し、および／または後のビデオブロックを予測するよう送出されてもよい（例えば、参照ピクチャストア２６４から）。

【0020】

符号化システムは、図１および２に示された例示的な符号化／復号ワークフローを実装することができる。符号化システムは、空間予測ユニット（例えば、イントラ予測のための）、時間予測ユニット（例えば、インター予測のための）、変換ユニット、量子化ユニット、エントロピ符号化ユニット、および／またはループフィルタなど、図１および２に示された機能的ユニットのうちの１つまたは複数を含んでもよい。

【0021】

実施例では（例えば、動き補償予測が使用されるときの）、対応する参照ピクチャ（例えば、エンコーダとデコーダとの間で同期することができる）内の対応する一致ブロック（matching block）を追跡するために、動き情報（例えば、動きベクトル（ＭＶ）および／または参照ピクチャインデックス）が使用されてもよい（例えば、イントラ符号化されたブロックごとに）。インターブロックの動き情報を符号化して、例えば、ビットストリームにおいて動き情報を送信することと関連付けられたオーバヘッドを削減するために、複数のモード（例えば、２つのモード）が使用されてもよい。モードは、例えば、マージモードおよび非マージモードを含んでもよい。ブロックが非マージモードを使用して符号化される場合、ＭＶは、ＭＶ予測子を使用して符号化されてもよく（例えば、差次的符号化される）、ＭＶとＭＶ予測子との間の差は、デコーダに送信されてもよい。ブロックがマージモードを使用して符号化される場合、ブロックの動き情報は、空間および／または時間隣接ブロックから導出されてもよく、候補ブロックのグループに基づいて動き（例えば、最良の動き）を選択するために競合ベース方式（competition based scheme）が適用されてもよい。選択された動き（例えば、最良の動き）のインデックスは、デコーダにおいて同一の動き情報を再確立するために使用されてもよい。

【0022】

局所照明変化に対処するために、局所照明補償（ＬＩＣ）が使用されてもよい。局所照明変化は、例えば、時間隣接ピクチャの間で存在することがある。ＬＩＣは、線形モデルに基づいてもよい。ＬＩＣは、スケーリングファクタおよびオフセットを参照サンプルに適用してもよい。例えば、ＬＩＣは、スケーリングファクタおよびオフセットを参照サンプルに適用してもよく、カレントブロックの予測サンプルを取得してもよい。ＬＩＣは、以下の式（１）のような数式によって表されてもよい。

【0023】

【数1】

【0024】

Ｐ（ｘ，ｙ）は、座標（ｘ，ｙ）におけるカレントブロックの予測信号であってもよい。Ｐ_r（ｘ＋ｖ_x，ｙ＋ｖ_y）は、動きベクトル（ｖ_x，ｖ_y）によって示された参照ブロックであってもよい。ＬＩＣパラメータαおよびβは、参照ブロックに適用することができる、スケーリングファクタおよびオフセットをそれぞれ表してもよい。

【0025】

図３は、ＬＩＣ演算の例を示す図である。示されるように、ＬＩＣがＣＵなどのビデオブロックに対して適用されるとき、ＬＩＣパラメータ（例えば、αおよびβ）を導出するために最小２乗法誤差（ＬＭＳＥ）アプローチが採用されてもよい。処理は、カレントブロックの隣接サンプル（例えば、図３に示されるように、テンプレートＴ内のテンプレートサンプル）と１つまたは複数の時間参照ピクチャ内のそれらの対応する参照サンプル（例えば、図３に示されるように、Ｔ０および／またはＴ１などの参照テンプレートサンプル）との間の差を最小化することを含んでもよい。例えば、処理は、カレントブロックに対するテンプレートサンプルとカレントＣＵに対するテンプレートサンプルに対応する時間参照ＣＵに隣接した参照テンプレートサンプルとの間の差を最小化してもよい。これは、式（２）および（３）によって示されてもよい。

【0026】

【数2】

【0027】

【数3】

【0028】

パラメータＮは、ＬＩＣパラメータを導出するために使用することができるテンプレートサンプルの数を表してもよい。Ｔ（ｘ_i，ｙ_i）は、座標（ｘ_i，ｙ_i）におけるカレントブロックのテンプレートサンプルを表してもよい。

【0029】

【数4】

【0030】

は、カレントブロックと関連付けられた動きベクトル（例えば、Ｌ０と関連付けられたＭＶ０またはＬ１と関連付けられたＭＶ１）に基づいたテンプレートサンプル（例えば、参照テンプレートサンプル）に対応する参照サンプルを表してもよい。テンプレートサンプル（例えば、カレントＣＵに対する）および参照テンプレートサンプル（例えば、時間参照ＣＵに隣接している）は、ＬＩＣパラメータを導出するようサブサンプリングされてもよい（例えば、２：１サブサンプリングを介して）。例えば、図３に示される影付きのサンプルは、ＬＩＣパラメータを導出するために使用されてもよい。

【0031】

予測方向、例えば、Ｌ０およびＬ１に対してＬＩＣパラメータが導出および適用されてもよい。実施例では、ＬＩＣが双方向ブロックに適用されるとき、またはカレントブロックが２つの時間予測ブロックによって予測されるとき、予測方向、例えば、Ｌ０およびＬ１に対してＬＩＣパラメータが導出および適用されてもよい。異なる方向に対してＬＩＣパラメータが導出および適用されてもよい（例えば、別個に導出および適用される）。図３は、２つの動きベクトルＭＶ０およびＭＶ１に基づいて、２つの参照テンプレートサンプルＴ０およびＴ１を取得することができることを示す。２つの方向におけるＬＩＣパラメータの対応するペアは、例えば、Ｔ０とＴとの間、およびＴ１とＴとの歪みを別個に最小化することによって、式（２）および（３）に従って導出されてもよい。カレントブロックの双方向予測信号（例えば、双方向予測信号）は、式（４）に示されるように、２つのＬＩＣ単予測ブロックを組み合わせることによって生成されてもよい。

【0032】

【数5】

【0033】

α₀およびβ₀は、Ｌ０動きベクトル

【0034】

【数6】

【0035】

と関連付けられたＬＩＣパラメータであってもよい。α₁およびβ₁は、Ｌ１動きベクトル

【0036】

【数7】

【0037】

と関連付けられたＬＩＣパラメータであってもよい。

【0038】

【数8】

【0039】

および

【0040】

【数9】

【0041】

は、リストＬ０およびＬ１のそれぞれからのカレントブロックの対応する時間参照ブロックであってもよい。

【0042】

動き補償は、サブブロックベースであってもよい。サブブロックレベル動き補償アプローチは、改良された時間動きベクトル予測（ＡＴＭＶＰ：advanced temporal motion vector prediction）、空間－時間動きベクトル予測（ＳＴＭＶＰ：spatial-temporal motion vector prediction）、および／またはフレームレートアップコンバージョン（ＦＲＵＣ：frame-rate up conversion）モードなどを含んでもよい。本明細書で説明されるように、符号化ブロックは、予測方向に対して動きベクトルと関連付けられてもよい。符号化ブロックは、複数の小型サブブロックに更に分割されてもよく（例えば、上記言及された符号化モードのうちの１つまたは複数において）、（例えば、各々の）サブブロックに対する動きブロックは別個に導出されてもよい。例えば、動き補償段階においてサブブロックに対して（例えば、最終的には符号化ブロックに対して）予測信号を生成するためにサブブロック動き情報が使用されてもよい。本明細書で言及される符号化ユニットは、符号化ブロックまたはサブブロックであってもよく、またはそれらを含んでもよい。ＣＵは、複数のビデオ処理および分配ユニット（ＶＰＤＵ：video processing and distribution unit）を含んでもよい。例えば、ＣＵは、そのサイズに応じて複数のＶＰＤＵを含んでもよい。ＶＰＤＵは、領域（例えば、６４×６４の正方形領域）を、他の領域（例えば、他の６４×６４の正方形領域）の処理を開始する前に処理してもよい。ＶＰＤＵは、ハードウェアの実装態様に含まれてもよい。ＶＰＤＵは、１つまたは複数のＣＵ分割制約を課してもよい。例えば、親ブロックのサイズが１つの方向において６４個のサンプルよりも大きい場合、トリプルツリー（ＴＴ：triple tree）分割は可能にされないことがある。例えば、結果として生じる子ＣＵのサイズが１つの方向において６４個のサンプルよりも小さく、他の方向において６４個のサンプルよりも大きい場合、バイナリツリー（ＢＴ：binary tree）分割は可能にされないことがある。当業者は、本明細書の全体を通じて使用されるＣＵまたはＣＵレベルがＶＰＤＵまたはＶＰＤＵレベルを含んでもよく、ＣＵまたはＣＵレベルがＶＰＤＵまたはＶＰＤＵレベルと交換可能に使用されてもよいことを認識するであろう。

【0043】

ＡＴＭＶＰにより、例えば、ブロックがカレントブロック内のサブブロックに対して複数の動き情報（例えば、動きベクトルおよび参照インデックスに関連する情報）を導出することを可能にすることによって、時間動きベクトル予測を改善することができる。サブブロックに対する動き情報は、例えば、カレントピクチャの時間隣接ピクチャの対応する小型ブロックから導出されてもよい。以下のうちの１つまたは複数が実行されてもよい。カレントブロックに対応する配列された（collocated）ブロックなどのブロックは、時間参照ピクチャ（例えば、配列されたピクチャ）内で識別されてもよい。カレントブロックは、１つまたは複数のサブブロックに分割されてもよい。サブブロックの動き情報は、配列されたピクチャ内の対応する小型ブロックに基づいて導出されてもよい。

【0044】

図４は、ＡＴＭＶＰ演算の例を示す図である。配列されたブロックおよび配列されたピクチャは、例えば、カレントブロックの１つまたは複数の空間隣接ブロックと関連付けられた動き情報に基づいて識別されてもよい。実施例では、図４に示されるように、マージ候補リスト内の第１の利用可能な候補が考慮されてもよい。例えば、ブロックＡは、カレントブロックと関連付けられたマージ候補リストの走査順に基づいて、カレントブロックの第１の利用可能なマージ候補であると推定されてもよい。カレントブロックに対して配列されたピクチャおよび配列されたブロックを識別するために、ブロックＡの対応する動きベクトル（例えば、ＭＶ_A）およびその参照インデックスが使用されてもよい。例えば、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追加することによって、配列されたピクチャ内の配列されたブロックの位置が判定されてもよい。

【0045】

例えば、配列されたブロック内のサブブロッの対応する小型ブロック（例えば、図４における短い矢印によって示されるような）に基づいて、カレントブロックのサブブロックと関連付けられた動き情報が導出されてもよい。これは、カレントブロック内の１つまたは複数のサブブロッに対して行われてもよい。配列されたブロック内の（例えば、各々の）小型ブロックの識別された動き情報は、カレントブロック内の対応するサブブロックに対する動きベクトル参照インデックスに変換されてもよい。変換は、例えば、時間動きベクトルスケーリングを適用することができる、時間動きベクトル予測（ＴＭＶＰ）と同様の方式において実行されてもよい。

【0046】

符号化ブロックのサブブロックと関連付けられた動き情報は、再帰的方式において（例えば、ＳＴＶＭＰにおいて）導出されてもよい。図５は、ＳＴＭＶＰ演算の例を示す図である。例えば、図５は、カレントブロックが４個のサブブロック（例えば、Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤ）を含んでもよいことを示す。カレントサブブロックＡの隣接小型ブロック（例えば、サブブロック）（例えば、サブブロックＡの空間的隣接）は、ａ、ｂ、ｃ、およびｄとラベル付けされてもよい（例えば、図５に示される影付きブロック）。隣接小型ブロックは、カレントサブブロックＡと同一のサイズを有してもよい（例えば、各々が有する）。サブブロックＡについての動き導出は、その空間的隣接（例えば、２つの空間的隣接）を識別することができる。第１の隣接は、カレントサブブロックＡの上に位置することができる、小型ブロックｃであってもよい。小型ブロックが利用可能でなく、またはイントラ符号化される場合、１つまたは複数の他の隣接小型ブロック（例えば、カレントブロックの上にあるブロック）は、特定の順序において（例えば、左から右に）チェックされてもよい。

【0047】

サブブロックＡの第２の隣接は、カレントサブブロックＡの左に位置することができる、小型ブロック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、１つまたは複数の他の隣接小型ブロック（例えば、カレントブロックの左にあるブロック）は、特定の順序において（例えば、上から下に）チェックされてもよい。サブブロックＡの１つまたは複数の空間的隣接と関連付けられた動き情報は、フェッチされてもよい。サブブロックＡの１つまたは複数の時間的隣接と関連付けられた動き情報は、ＴＭＶＰ処理と同様の手順に従うことによって取得されてもよい。利用可能な空間的および時間的隣接と関連付けられ動き情報は（例えば、３つまでの）、平均化されてもよく、サブブロックＡについての動き情報として使用されてもよい。本明細書で説明されるＳＴＭＶＰ処理は、カレントビデオブロック内のサブブロックについての動き情報を導出するよう繰り返されてもよい。例えば、ＳＴＭＶＰ処理は。カレントビデオブロック内のサブブロックについての動き情報を導出するよう、ラスタスキャン順に基づいて繰り返されてもよい。

【0048】

例えば、インター符号化されたブロックに対してＦＲＵＣが実行されてもよい。ＦＲＵＣにより、符号化されたブロックと関連付けられた動き情報（例えば、動きベクトルおよび／または参照インデックスと関連付けられた情報）をシグナリングすることがスキップされてもよい。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技術を使用して、デコーダ側で導出されてもよい。カレントブロックと関連付けられたマージ候補リストおよび／または先行動きベクトル（preliminary motion vector）のセットは、最小絶対差合計（ＳＡＤ）を提供することができる候補を識別するようチェックされてもよい（例えば、デコーダにおける動き導出手順の間）。先行動きベクトルのセットは、カレントブロックの１つまたは複数の時間的に配列されたブロックと関連付けられた１つまたは複数の動きベクトルに基づいて生成されてもよい。候補は、開始点として選択されてもよい。開始点の周りの局所探索が実行されてもよい。例えば、局所探索は、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などに基づいてもよい。最小ＳＡＤをもたらすことがあるＭＶは、カレントブロック全体についてのＭＶと見なされてもよい。動き情報は、サブブロックレベルにおいて精緻化されてもよい。

【0049】

図６Ａおよび図６Ｂは、ＦＲＵＣの例を示す図である。図６Ａは、テンプレートマッチングの例を示す。図６Ｂは、バイラテラルマッチングの例を示す。テンプレートマッチング（例えば、図６Ａに示されるような）は、例えば、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／または左隣接ブロック）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を有する）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。バイラテラルマッチング（例えば、図６Ｂに示されるような）は、例えば、複数の（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。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。実施例では、参照ブロックを示す動きベクトル（例えば、ＭＶ０およびＭＶ１）は、カレントピクチャと（例えば、各々の）参照ピクチャ（例えば、Ｔ０および／またはＴ１）との間の時間距離に比例してもよい。

【0050】

ＦＲＵＣ動き探索（例えば、テンプレートマッチングおよびバイラテラルマッチングのコンテキストにおける）が実行されてもよい。ＣＵレベルの動き探索が実行されてもよい。初期ＭＶは、全体のＣＵ（例えば、カレントＣＵ）に対して導出されてもよい。ＣＵと関連付けられた動き情報は、例えば、導出されたＣＵレベルのＭＶを開始点として使用して、サブブロックレベルにおいて精緻化されてもよい。カレントＣＵは、１つまたは複数のサブブロック（例えば、Ｍ×Ｍサブブロック）に分割されてもよい。Ｍの値は、例えば、式（５）に従って計算されてもよい。

【0051】

【数10】

【0052】

ｗおよびｈは、カレントＣＵの幅および高さをそれぞれ表してもよい。パラメータＤは、例えば、３に設定されてもよく、シーケンスパラメータセット（ＳＰＳ）においてシグナリングされてもよい、予め定義された分割幅（splitting depth）であってもよい。

【0053】

重複ブロック動き補償（ＯＢＭＣ）は、動き補償段階において阻害するアーチファクトを取り除くために適用されてもよい。ＯＢＭＣは、ブロックの右および下境界を除く、１つまたは複数の（例えば、全ての）ブロック間境界に対して実行されてもよい。実施例では、ビデオブロックがサブブロックモード（例えば、ＡＴＭＶＰ、ＳＴＭＶＰ、および／またはＦＲＵＣ、など）において符号化されるとき、ＯＢＭＣは、サブブロックの境界のうちの１つまたは複数（例えば、サブブロックの境界の全ての４個）に対して実行されてもよい。

【0054】

図７は、ＯＢＭＣ演算の例を示す図である。ＯＢＭＣは、サブブロック（例えば、図７におけるサブブロックＡ）および／またはカレントサブブロックと関連付けられた動きベクトル）に適用されてもよい。ＯＢＭＣがサブブロックに適用される場合、隣接サブブロック（例えば、４個の隣接サブブロックまで）と関連付けられた動きベクトルは、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もよい。隣接サブブロックと関連付けられた動きベクトルを使用した予測ブロックは、カレントサブブロックに対して予測信号を生成するために平均化されてもよい。

【0055】

ブロックに対して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もよい。隣接サブブロックの動きベクトルを使用した予測信号は、ＰＮと表されてもよい。カレントサブブロックＡの動きベクトルを使用した予測信号は、ＰＣと表されてもよい。ＰＮの特定の行および／または列（例えば、最初および／または最後の４個の行／列）内のサンプル（例えば、ＯＢＭＣが適用されるときの）は、ＰＣ内の同一の位置においてサンプルにより加重平均されてもよい。加重平均が適用されるサンプルは、対応する隣接サブブロックに対して判定されてもよい。例えば、加重平均が適用されるサンプルは、隣接サブブロックの位置に基づいて、対応する隣接サブブロックに対して判定されてもよい。

【0056】

実施例では、隣接サブブロックがカレントサブブロックＡの上にあるとき（例えば、図７における隣接サブブロックｂなど）、カレントサブブロックの最初のＸ個の行内のサンプルが調節されてもよい。実施例では、隣接サブブロックがカレントサブブロックＡの下にあるとき（例えば、図７における隣接サブブロックｄなど）、カレントサブブロックの最後のＸ個の行内のサンプルが調節されてもよい。実施例では、隣接サブブロックがカレントサブブロックの左にあるとき（例えば、図７におけるサブブロックａなど）、カレントサブブロックの最初のＸ個の列内のサンプルが調節されてもよい。実施例では、隣接サブブロックがカレントサブブロックの右にあるとき（例えば、図７におけるサブブロックｃなど）、カレントサブブロックの最後のＸ個の列内のサンプルが調節されてもよい。

【0057】

Ｘおよび／または重みの値は、カレントブロックを符号化するために使用される符号化モードに基づいて判定されてもよい。実施例では、カレントブロック符号化がサブブロックモードにおいてスキップされるとき、重み係数｛１／４，１／８，１／１６，１／３２｝がＰＮの最初の４個の行／列に対して使用されてもよく、重み係数｛３／４，７／８，１５／１６，３１／３２｝がＰＣの最初の４個の行／列に対して使用されてもよい。実施例では、カレントブロックがサブブロックモードおいて符号化されるとき、ＰＮおよびＰＣ最初の２つの行／列（例えば、最初の２つの行／列のみ）が平均化されてもよい。それらの実施例では、ＰＮに対して重み係数｛１／４，１／８｝が使用されてもよく、ＰＣに対して重み係数｛３／４，７／８｝が使用されてもよい。

【0058】

汎用双予測（ＧＢｉ）は、双予測モードに対して動き補償予測を改善することができる。双予測モードでは、式（６）に示されるサンプルｘにおける予測信号は、式（６）によって計算されてもよい。

【0059】

【数11】

【0060】

Ｐ［ｘ］は、ピクチャ位置ｘに位置するサンプルｘの予測信号（例えば、結果として生じる予測信号）を表してもよい。Ｐ_i［ｘ＋ｖ_i］は、ｉ番目のリスト（例えば、リスト０、リスト１）についての動きベクトル（ＭＶ）ｖ_iを使用したｘの動き補償予測信号を示してもよい。パラメータｗ₀およびｗ₁は、ブロック内の１つまたは複数の（例えば、全ての）サンプルにわたって共有される重み値を示してもよい。式（６）に基づいて、例えば、ｗ₀およびｗ₁などの重み値を調節することによって、１つまたは複数の予測信号が取得されてもよい。例えば、重み値ｗ₀および／またはｗ₁は、単予測および双予測と同一の予測を示すように構成されてもよい。重み値は、参照リストＬ０による単予測に対して（ｗ₀，ｗ₁）＝（１，０）、参照リストＬ１による単予測に対して（ｗ₀，ｗ₁）＝（０，１）、および２つの参照リストによる双予測に対して（ｗ₀，ｗ₁）＝（０．５，０．５）であるように構成されてもよい。重みは、ＣＵごとにシグナリングされてもよい。重み値は、ｗ₀＋ｗ₁＝１に設定されてもよい。そのようなケースでは、１つの重み（例えば、１つの重みのみ）がシグナリングされてもよく、式（６）は、式（７）に示されるように単純化されてもよい。

【0061】

【数12】

【0062】

重み値ｗ₁は、離散化されてもよく、例えば、｛－１／４，１／４，３／８，１／２，５／８，３／４，５／４｝であってもよい。重み値は、範囲内の（例えば、小さい制限範囲）内のインデックス値によって示されてもよい。

【0063】

図１５は、汎用ＧＢｉサポートによるビデオエンコーダの例示的なブロック図を示す。図１に示されたビデオエンコーダと同様に、空間予測および時間予測は、図１５に示されるビデオエンコーダにおける２つの画素ドメイン予測モジュールであってもよい。空間予測モジュールは、図１において導入された１つと同様（例えば、同一）であってもよい。図１における動き予測のための時間予測モジュールは、例えば、双予測が加重平均方式において２つの別個の予測信号を組み合わせることを可能にすることによって、ＧＢｉサポートにより拡張されてもよい。選択された重みインデックスは、ビットストリームにおいてシグナリングされてもよい。図１６は、双予測モジュールの例示的なブロック図を示す。図１６に表されるように、ＧＢｉ推定モジュールは、インター予測信号を生成する処理を含んでもよい。ＧＢｉ推定モジュールは、参照ピクチャ（複数化）において動き推定を実行してもよい。例えば、ＧＢｉ推定モジュールは、カレントビデオブロックと双予測との間の重み付け双予測誤差を最小化するよう、２つの参照ブロックを示す２つの動きベクトル（ＭＶ）（例えば、２つの最適ＭＶ）を探索してもよく、重みインデックス（例えば、最適重みインデックス）を探索してもよい。

【0064】

汎用双予測の予測信号は、例えば、２つの予測ブロックの加重平均として算出されてもよい。

【0065】

図１７は、ＧＢｉモジュールをサポートし、ビデオエンコーダ（例えば、図１５に示された）によって生成されたビットストリームを復号するビデオデコーダの例示的なブロック図を示す。符号化モードおよび予測情報は、例えば、空間予測または動き補償予測（例えば、汎用双予測サポートによる）を使用して、予測信号を導出するために使用されてもよい。汎用双予測に対し、例えば、予測ブロックを生成するよう、ブロック動き情報および重み値（例えば、重み値を示すインデックスの形式にある）が受信されてもよく、復号されてもよい。

【0066】

ブロック動き情報および重み値により、汎用双予測モジュール（例えば、図１６に示される）は、例えば、２つの動き補償予測ブロックの加重平均として、汎用双予測の予測信号を算出してもよい。図１８は、双予測モジュールの例示的なブロック図を示す。図１８に示されるように、ＧＢｉ推定ユニットは、重み値推定ユニットおよび動き推定ユニットを含んでもよい。ＧＢｉ推定ユニットは、最終インター予測信号などのインター予測信号を生成してもよい。重み値推定ユニットは、カレントビデオブロックと双予測との間の重み付け双予測誤差を最小化するよう、重みインデックス（例えば、最適重みインデックス）を探索してもよい。

【0067】

本明細書で説明されるＧＢｉは、双予測的加重平均（ＢＰＷＡ：bi-predictive weighted averaging）であってもよく、またはそれを含んでもよい。

【0068】

本明細書で説明されるように、ＬＩＣは、例えば、動き補償段階において異なるピクチャの間の照明変化に対処することによって、標準動き補償予測を拡張することができる。図８Ａ～８Ｂは、ＬＩＣが適用されるときの符号化ブロックに対して予測信号を生成することと関連付けられた例示的な動き補償演算を示す図である。図８Ａ～８Ｂの例では、符号化ブロックは、双予測であってもよく、複数のサブブロックを含んでもよい（例えば、ブロックは、サブブロックモードにおいて符号化されてもよい）。図８Ａ～８Ｂにおける点線のテキストのブロックは、ＬＩＣ関連演算を説明することができる。

【0069】

実施例では、カレントブロックまたはサブブロックが双予測されるとき、例えば、式（４）に示されたように、参照リストＬ０およびＬ１における予測信号に別個にＬＩＣが適用されてもよい。ＬＩＣパラメータ推定および／またはＬＩＣベースサンプル調節（例えば、式（１）に示された）は、カレントブロックまたはサブブロックについての予測信号を生成するよう、２回実行されてもよい。そのようなアプローチ（例えば、（２）および（３）に示された）は、ＬＩＣスケーリングファクタおよびオフセットを導出することができる（例えば、テンプレートベースアプローチを使用して）。ＬＩＣパラメータ（例えば、ＬＩＣスケーリングファクタおよび／またはオフセット）は、サブブロック符号化モード（例えば、ＡＴＭＶＰ、ＳＴＭＶＰ、および／またはＦＲＵＣなど）と組み合わされてもよい。サブブロック符号化モードにより、ブロックは、１つまたは複数の（例えば、複数の）サブブロックに分割されてもよく、サブブロックは、対応する動きベクトル（例えば、一意な動きベクトル）と関連付けられてもよい。ＬＩＣがブロックに適用されるとき、ＬＩＣパラメータは、サブブロックの予測方向（例えば、Ｌ０およびＬ１）に対して導出されてもよい。

【0070】

実施例では、ＬＩＣが符号化ブロックに適用されるとき（例えば、図８Ａ～８Ｂに示されるように）、動き補償段階（例えば、標準動き補償段階）および／またはＯＢＭＣ段階においてＬＩＣが有効にされてもよい。ＬＩＣは、１つまたは複数の（例えば、複数の）機会において呼び出され（invocate）てもよい。例えば、ＬＩＣは、動き補償段階および／またはＯＢＭＣ段階において呼び出されてもよい。呼び出されたＬＩＣは、カレントブロックについての予測信号を生成してもよい。符号化ブロックの内部のサブブロックは、動きベクトル（例えば、その自身の動きベクトル）が割り当てられてもよい。ＬＩＣ演算（例えば、ＬＩＣパラメータ推定および／またはＬＩＣベースサンプル調節）は、動きベクトルに対して実行されてもよい。図７は、本明細書で説明されるアプローチと関連付けられた実施例を示す。図７におけるサブブロックＡ、ａ、ｂ、ｃ、およびｄが双予測される場合、サブブロックＡについての予測信号を生成するよう、８回のＬＩＣ演算がＯＢＭＣ段階において実行されてもよい。８回のＬＩＣ演算のうちの２回は、隣接サブブロックと関連付けられた動きベクトルを使用したＬＩＣベース動き補償に関連してもよい。Ｋがカレントブロックの内部のサブブロックの数を表す場合、カレントブロックについての予測信号を生成するよう、合計で１０×Ｋ回のＬＩＣの呼び出し（例えば、標準動き補償と関連付けられた２×Ｋ回のＬＩＣ呼び出しおよびＯＢＭＣと関連付けられた２×４×Ｋ回のＬＩＣ呼び出し）が実行されてもよい。

【0071】

ＬＩＣは、１つまたは複数の時間参照ピクチャとカレントピクチャとの間の照明変化を補償するために採用されてもよい（例えば、動き補償段階において）。ＬＩＣは、線形モデルに基づいて適用されてもよい。本明細書で説明されるように、双予測が適用されるとき、スケーリングファクタおよび／または重みが予測方向に対して推定されてもよい（例えば、別個に推定される）。

【0072】

ＬＩＣ演算を実行するときに、以下のうちの１つ以上が適用されてもよい。ＬＩＣパラメータは、双予測されたビデオ符号化ユニット（例えば、ブロックまたはサブブロック）に対して推定されてもよい（例えば、１回推定される）。例えば、ＬＩＣパラメータは、カレントブロックまたはサブブロックと関連付けられたテンプレートサンプルの双予測参照テンプレートサンプルを考慮することによって（例えば、参照テンプレートサンプルを平均化することによって）推定されてもよい。カレントブロックまたはサブブロックについてのテンプレートサンプルの双予測参照テンプレートサンプルを考慮することによって、カレントブロック／サブブロックについての予測信号を生成するよう、より少ないＬＩＣ演算（例えば、１つのＬＩＣパラメータ推定および１つのＬＩＣベースサンプル調節を実行することができる。

【0073】

ＬＩＣパラメータを導出および／または調節するために、最適化アプローチが使用されてもよい。リストＬ０およびＬ１と関連付けられたスケーリングファクタおよびオフセットが共同で最適化されてもよい（例えば、共同で調節される）。

【0074】

サブブロックモードのコンテキストにおいていくつかの実施例が本明細書で提供される。例えば、符号化ブロックは、１つまたは複数のサブブロックに分割されてもよく、サブブロックは、動きベクトルが割り当てられてもよい。当業者は、異なる符号化モードにおいて符号化されたビデオブロック（例えば、分割されていなくてもよく、および／または単一の動きを有さなくてもよい符号化ブロック）に本明細書で説明されるアプローチが適用されてもよいことを認識するであろう。

【0075】

カレントブロックおよび／またはカレントサブブロックは、双予測されてもよい。実施例では、カレントブロックまたはサブブロックが双予測される場合、ＬＩＣパラメータが導出されてもよく（例えば、別個に導出される）、参照リストＬ０およびＬ１に対して適用されてもよい。参照リストと関連付けられたＬＩＣ予測信号は、カレントブロックまたはサブブロックについての予測信号を生成するよう平均化されてもよい。本明細書で説明されるいくつかの実施例では、ＬＭＳＥベースＬＩＣ導出が１つ以上の回数で実行されてもよい。

【0076】

双予測参照テンプレートサンプル（例えば、双予測された参照テンプレートサンプル）は、カレントブロックまたはサブブロックと関連付けられたテンプレートサンプルに対して生成されてもよい。参照テンプレートサンプルは、例えば、カレントブロックまたはサブブロックと関連付けられた１つまたは複数の動きベクトルに基づいて識別されてもよい。例えば、参照テンプレートサンプルは、カレントＣＵの隣接時間参照ＣＵであってもよく、カレントＣＵについてのテンプレートサンプルに対応してもよい。参照テンプレートサンプルは、ＬＩＣパラメータ導出において共同で考慮されてもよい（例えば、平均化される）。例えば、テンプレートサンプルについての識別された参照テンプレートサンプルは、双予測された参照テンプレートサンプルを生成するよう平均化されてもよい。実施例では、ＬＭＳＥベースアプローチ（例えば、ＬＭＳＥ推定または計算）は、カレントブロックまたはサブブロックについての予測信号を調節するために使用することができるＬＩＣパラメータを導出するために適用されてもよい。例えば、ＬＭＳＥベースアプローチは、ＬＩＣパラメータを判定し、その結果、双予測された参照テンプレート参照サンプルとカレントＣＵについてのテンプレートサンプルとの間の差を最小化することができるように実行されてもよい。

【0077】

実施例では、ＬＩＣパラメータは、線形モデルアプローチを使用することに基づいて計算されてもよい。例えば、線形モデルアプローチは、双予測された参照テンプレートサンプルおよびテンプレートサンプルと関連付けられた最小値および／または最大値を使用してもよい。テンプレートサンプルおよび双予測された参照テンプレートサンプルの最小値および／または最大値は、ＬＩＣパラメータを判定するために使用されてもよい。

【0078】

図９は、本明細書で説明されるＬＩＣ演算（例えば、双方向予測または双予測されたＣＵに対する）の例を示す図である。Ｔ（ｘ，ｙ）は、座標（ｘ，ｙ）におけるカレントブロックまたはサブブロックについてのテンプレートサンプルを表してもよい。

【0079】

【数13】

【0080】

および

【0081】

【数14】

【0082】

はそれぞれ、カレントＣＵについてのテンプレートサンプルに対応する、時間参照ＣＵ（例えば、Ｌ０およびＬ１リストのそれぞれ）に隣接した参照テンプレートサンプルを表してもよい。参照テンプレートサンプルは、カレントブロックまたはサブブロックの双方向動きベクトル

【0083】

【数15】

【0084】

および

【0085】

【数16】

【0086】

に基づいて導出されてもよい。テンプレートサンプルの双予測された参照テンプレートサンプルが生成されてもよい。例えば、双予測された参照テンプレートサンプルは、カレントＣＵについてのテンプレートサンプルの識別された参照テンプレートサンプル（例えば、図９に示されたＬ０およびＬ１などの隣接時間参照ＣＵと関連付けられた）を平均化することによって、式（８）に基づいて生成されてもよい。

【0087】

【数17】

【0088】

ＬＭＳＥベースアプローチは、ＬＩＣと関連付けられたスケーリングファクタおよび／またはオフセットなどのＬＩＣパラメータを導出するために使用されてもよい。ＬＩＣと関連付けられたスケーリングファクタおよび／またはオフセットは、例えば、式（９）および（１０）に示されるように、テンプレートサンプル（例えば、カレントＣＵについての）と対応する双予測された参照テンプレートサンプル（例えば、双方向参照サンプル）との間の差を最小化することによって、ＬＭＳＥベースアプローチを使用して導出されてもよい。

【0089】

【数18】

【0090】

【数19】

【0091】

パラメータＮは、カレントブロック／サブブロックと関連付けられたテンプレートサンプルの数を表してもよい。

【0092】

当業者は、本明細書で説明されるＬＭＳＥアプローチが、ＬＩＣパラメータを導出する例であってもよいことを認識するであろう。そのようにして、本明細書で説明される線形モデルアプローチなどの１つまたは複数のアプローチは、双予測された参照テンプレートサンプルを使用してＬＩＣパラメータを導出するために使用されてもよい。

【0093】

導出されたＬＩＣパラメータは、例えば、式（１１）に示されるように、線形モデルに基づいてカレントブロックまたはサブブロックの双予測された参照テンプレートサンプル信号に適用されてもよい。

【0094】

【数20】

【0095】

Ｐ（ｘ，ｙ）は、カレントブロックまたはサブブロックの予測信号であってもよい。

【0096】

【数21】

【0097】

および

【0098】

【数22】

【0099】

は、Ｌ０およびＬ１のそれぞれと関連付けられたカレントブロックまたはサブブロックの２つの参照ブロックおよび／またはサブブロックであってもよい。

【0100】

本明細書で説明されるように、双予測されたブロックまたはサブブロックについての予測信号を導出するよう、１回のＬＩＣパラメータ推定および１回のＬＩＣベースサンプル調節が実行されてもよい。図１０Ａ～１０Ｂは、本明細書で説明される双方向ＬＩＣが適用された後の動き補償演算の例を示す図である。

【0101】

パラメータＫは、カレント符号化ブロック内のサブブロックの総数を表してもよい。図８Ａ～８Ｂに示されたように、１つまたは複数の予測方向に対してＬＩＣパラメータを別個に推定することは、カレントブロックについての予測信号を生成する約１０×Ｋ回のＬＩＣ演算をもたらすことができる。図１０Ａ～１０Ｂに示されるアプローチを使用して、カレントブロックについての予測信号を生成するよう、約５×Ｋ回のＬＩＣ演算が実行されてもよい。５×Ｋ回のＬＩＣ演算は、例えば、標準動き補償と関連付けられた約Ｋ回のＬＩＣ演算およびＯＢＭＣと関連付けられた約４×Ｋ回のＬＩＣ演算を含んでもよい。

【0102】

図８Ａ～８Ｂに示されたように、ＬＩＣは、ＯＢＭＣ段階において有効にされてもよい。例えば、ＬＩＣは、ＬＩＣが符号化ブロックに適用されるときに有効にされてもよい。ＯＢＭＣ段階においてＬＩＣを有効にすることは、１つまたは複数の（例えば、複数の）ＬＩＣ呼び出しをもたらすことができ、カレントブロックについての予測信号を生成することができる。ブロックが複数のサブブロックおよび動きベクトルを有するサブブロックに分割されることを可能にするサブブロックモード（例えば、ＡＴＭＶＰ、ＳＴＭＶＰ、および／またはＦＲＵＣなど）においてＬＩＣが適用されるとき、例えば、カレントサブブロックの空間的隣接と関連付けられた動きベクトルを使用してＯＢＭＣベース動き補償の間にＬＩＣパラメータ導出を頻繁に呼び出すことができるので、ＬＩＣ呼び出しの数が更に増加することができる。

【0103】

参照テンプレートサンプルは、ＯＢＭＣ段階においてＬＩＣパラメータを導出するよう組み合わされてもよい。ＯＢＭＣ段階におけるＬＩＣ演算は、簡易化されてもよい。カレントブロックまたはサブブロックについてのテンプレートサンプルと関連付けられた参照テンプレートサンプルは、（例えば、参照テンプレートサンプルを平均化することによって）組み合わされてもよい。スケーリングファクタおよびオフセットのペアが推定されてもよい。例えば、スケーリングファクタおよびオフセットのペアは、テンプレートサンプルと組み合わされた参照テンプレートサンプルとの間の差を最小化することによって推定されてもよい。スケーリングファクタおよびオフセットのペアは、カレントブロックまたはサブブロックのＯＢＭＣベース動き補償に対して使用されてもよい。図７に示された例を使用して、カレントサブブロックＡのテンプレートサンプルについての組み合わされた予測信号は、隣接サブブロック、例えば、ａ、ｂ、ｃ、およびｄなどの４個の隣接サブブロックの動きベクトルを使用して、対応する参照テンプレートサンプルを平均化することによって生成されてもよい。隣接サブブロックの動きベクトルを使用して参照テンプレートサンプルを平均化することを、式（１２）によって示すことができる。

【0104】

【数23】

【0105】

サンプル

【0106】

【数24】

【0107】

、

【0108】

【数25】

【0109】

、

【0110】

【数26】

【0111】

、および

【0112】

【数27】

【0113】

は、隣接サブブロックａ、ｂ、ｃ、およびｄのそれぞれと関連付けられ動きベクトルを使用して生成された参照テンプレートサンプルであってもよい。ＬＩＣパラメータのセットは、例えば、式（９）および（１０）に基づいて、Ｔ（ｘ，ｙ）とＴ_ave（ｘ，ｙ）との間の差を最小化するようＬＭＳＥベース最適化を適用することによって推定されてもよい。スケーリングファクタαおよびオフセットβなど、ＬＩＣパラメータの導出された値は、隣接サブブロックａ、ｂ、ｃ、およびｄからのＯＢＭＣベース動き補償に対して（例えば、隣接サブブロックａ、ｂ、ｃ、およびｄからの１つまたは複数のＯＢＭＣベース動き補償に対して）使用されてもよい。

【0114】

図１１Ａ～１１Ｂは、ＯＢＭＣ段階においてＬＩＣパラメータが導出されるときの（例えば、１回導出される）動き補償演算の例を示す図である。本明細書で説明されるアプローチの例を使用して、ＬＩＣ導出の総数は、２×Ｋまで減少することができる（例えば、標準動き補償に対するＫ回の導出およびＯＢＭＣに対するＫ回の導出）。

【0115】

ＬＩＣパラメータ導出およびサンプル調節は、例えば、標準動き補償および／またはＯＢＭＣに対して実行されてもよい。標準動き補償の間に導出されたＬＩＣパラメータは、ＯＢＭＣに対して再使用されてもよい。例えば、ＬＩＣパラメータは、標準動き補償段階においてカレントブロックの内部の１つまたは複数のサブブロックに対して導出および記憶されてもよい。ＯＢＭＣ段階において、記憶されたＬＩＣパラメータは、カレントサブブロックのＯＢＭＣベース動き補償に対して再使用されてもよい（例えば、フェッチされる）。

【0116】

図１２Ａ～１２Ｂは、その間にＯＢＭＣに対して標準動き補償から導出されたＬＩＣパラメータを再使用することができる動き補償演算の例を示す図である。ＬＩＣパラメータが再使用される場合、ＬＩＣ導出の総数は、約Ｋまで減少することができる（例えば、標準動き補償に対するＫ回の導出およびＯＢＭＣに対するＫ回の導出の２×Ｋから）。

【0117】

図１２Ａ～１２Ｂに示されるアプローチの例を使用して、ＩＣパラメータ導出の数が減少することができる。標準動き補償段階および／またはＯＢＭＣ段階において実行することができるＬＩＣベースサンプル調節の総数は（例えば、式（１）に従った）は、例えば、ＪＥＭにおけるものと同様であってもよい（例えば、同一）。例えば、約５×Ｋ回のＬＩＣベースサンプル調節（例えば、Ｋ回のＬＩＣベースサンプル調節が標準動き補償段階において行われてもよく、４×Ｋ回のＬＩＣベースサンプル調節がＯＢＭＣ段階において行われてもよい）は、カレントブロックの予測信号が生成される前に実行されてもよい。標準動き補償段階から導出されたＬＩＣパラメータがＯＢＭＣ段階において再使用されるとき、オンチップモリ（例えば、追加のオンチップモリ）は、ＬＩＣパラメータ（例えば、スケーリングファクタαおよびオフセットβ）を記憶するために使用されてもよい。例えば、最大符号化ツリーユニット（ＣＴＵ）サイズは、１２８×１２８であってもよく、サブブロックサイズは、４×４であってもよい。スケーリングファクタαおよびオフセットβはそれぞれ、５ビットの精度および入力ビデオのビット深度により表してもよい。１０ビットの入力ビデオについて、ＬＩＣパラメータをキャッシュするためのオンチップモリのサイズは、約３キロバイトに等しくてもよい（例えば、（１２８／４）×（１２８／４）×（１バイト＋２バイト）＝３２×３２×３バイト）。

【0118】

本明細書で議論されるように、ＯＢＭＣにおけるＬＩＣベースサンプル調節および複数の予測サンプルの加重平均の計算は、線形演算を伴ってもよい。丸め誤差の影響は（例えば、浮動小数点演算を固定小数点演算に変換することによって生じることがある）は、小さいことがある。ＬＩＣベースサンプル調節およびＢＭＣベースサンプル平均化の次元を変更する前および後の符号化性能は、相互に類似することがある。

【0119】

ＯＢＭＣベースサンプル平均化が行われた後に、１回以上のＬＩＣ演算が実行されてもよい。図１３Ａ～１３Ｂは、本明細書で説明されるアプローチを使用した動き補償演算の例を示す。示されるように、標準動き補償は、ＣＵの内部のサブブロックについての動き補償予測信号を生成するために適用されてもよい。ＯＢＭＣは、サブブロックの予測信号を１つまたは複数の空間的隣接の動きベクトルを使用して生成された１つまたは複数の予測信号と組み合わせることによって、サブブロック（例えば、ＣＵの内部のサブブロック）に適用されてもよい。

【0120】

ＬＩＣがＣＵに対して有効にされる場合、ＬＩＣパラメータは、本明細書で説明される双方向ＬＩＣパラメータ導出アプローチを使用して、ＣＵの１つまたは複数のサブブロックに対して導出されてもよい（例えば、計算される）。サブブロックの予測サンプルは、導出されたＬＩＣパラメータを使用して調節されてもよい。例えば、図１３Ａ～１３Ｂに示されるように、ＬＩＣベースパラメータ導出および／またはＬＩＣベースサンプル調節に対するＬＩＣベース演算の総数は、Ｋまで減少することができる。ＬＩＣパラメータの記憶は、ＬＩＣパラメータをキャッシュするために使用されるメモリ空間（例えば、メモリバッファ）を節約することができるように省略されてもよい（例えば、ＯＢＭＣの後にＬＩＣが実行されるので）。

【0121】

図１３Ａ～１３Ｂに示されるように、ＬＩＣパラメータ導出および／またはＬＩＣベースサンプル調節は、サブブロックのＯＢＭＣが終了した後に実行されてもよい。このアプローチを使用して、ＬＩＣパラメータの記憶が省略されてもよい。

【0122】

ＬＩＣパラメータ導出は、標準動き補償段階において実行されてもよい。導出されたＬＩＣパラメータは、サンプル調節に対して使用されてもよい。例えば、導出されたＬＩＣパラメータは、サブブロックのＯＢＭＣが終了し、ＯＢＭＣ予測信号（例えば、組み合わされたＯＢＭＣ予測信号）が生成された後にサンプル調節に対して使用されてもよい。ＬＩＣベースサンプル調節は、標準動き補償段階において無効にされてもよい。ＬＩＣベースサンプル調節が標準動き補償段階において無効にされる場合、標準動き補償段階において導出されたＬＩＣパラメータは、標準動き補償段階から生成された予測サンプルを調節するために使用されなくてもよい。

【0123】

図１４Ａ～１４Ｂは、本明細書で説明されるアプローチを使用した動き補償演算の例を示す（例えば、標準動き補償段階においてＬＩＣパラメータを導出し、ＯＢＭＣの後にＬＩＣベースサンプル調節を実行することによる動き補償）。ＬＩＣパラメータ導出およびＯＢＭＣは、並列して実行されてもよい（例えば、サブブロックに対するＬＩＣパラメータの導出およびＯＢＭＣは、同時におよび／または並列して実行されてもよい）。減少した待ち時間（例えば、最小待ち時間）によりＬＩＣ調節予測サンプルを取得することができる。

【0124】

双方向ＬＩＣパラメータ導出アプローチがＯＢＭＣ段階におけるＬＩＣ簡易化を促進するとして本明細書で説明されるが、そのような簡易化は、双方向ＬＩＣパラメータ導出アプローチが無効にされるときに実現されてもよいことに留意されるべきである。本明細書で説明されるＬＩＣ簡易化処理は、他のＬＩＣスキームとの組み合わせにおいて実装されてもよい。例えば、本明細書で説明されるＬＩＣ簡易化処理は、ＬＩＣ設計と組み合わされてもよい。ＬＩＣパラメータは、例えば、図１３Ａ～１３Ｂおよび図１４Ａ～１４Ｂに示されたように、予測リストＬ０およびＬ１に対して導出（例えば、別個に導出）および適用されてもよい。ＬＩＣ調節予測信号は、サブブロックの予測信号を生成するよう平均化されてもよい。それらの例では（例えば、図１４Ａ～１４Ｂに示される例）、ＬＩＣパラメータの２つの異なるセット（例えば、スケーリングファクタおよびオフセットを含むことができる）は、予測方向Ｌ０およびＬ１のそれぞれに対して標準動き補償段階において維持されてもよい。

【0125】

ＬＩＣ演算は、ＯＢＭＣ段階において無効にされてもよい。例えば、ＬＩＣは、カレントブロック内の１つまたは複数のサブブロックのＯＢＭＣベース動き補償の間（例えば、サブブロックの隣接と関連付けられた動きベクトルを使用した）にスキップされてもよい。実施例では、ＬＩＣは、ＬＩＣが標準動き補償の間にカレントブロックに適用されるかどうかに関わらず、無効にされてもよい。

【0126】

ＬＩＣ演算（複数可）は、サブブロック符号化モード（例えば、ＡＴＭＶＰ、ＳＴＭＶＰ、および／またはＦＲＵＣなど）に対して無効にされてもよい。サブブロックモード（複数可）によって符号化されたブロック（複数可）について、ブロック（複数可）は、精細粒度の動き場を生成するよう、各々が動きベクトル（例えば、一意な動きベクトル）を有する、１つまたは複数の（例えば、複数の）サブブロックに分割されてもよい（例えば、更に分割される）。本明細書で説明されるように、ＡＴＭＶＰサブブロックモードに対するＬＩＣ演算が無効にされてもよい。

【0127】

参照リストＬ０および参照リストＬ１と関連付けられたＬＩＣパラメータ（例えば、ＬＩＣスケーリングファクタおよびオフセット）が最適化されてもよい。例えば、ＬＩＣパラメータは、共同で最適化されてもよい（例えば、共同で調節される）。カレントＣＵについてのテンプレートサンプルならびに動き補償された参照テンプレートサンプル（例えば、参照リストＬ０およびＬ１関連付けられた）は、Ｌ０およびＬ１におけるスケーリングファクタおよびオフセットを共同で最適化する（例えば、共同で調節する）ための入力として使用されてもよい。テンプレートサンプルと組み合わされた参照テンプレートサンプルとの間の歪み（例えば、差）が最小化されてもよい。例えば、式（１）～（４）において使用される同一の表記に基づいて、ＬＭＳＥ推定が、式（１３）のように実行されてもよい。

【0128】

【数28】

【0129】

示されるように、パラメータＮは、カレントブロックまたはサブブロックと関連付けられたテンプレートサンプルの数を表してもよい。サンプル

【0130】

【数29】

【0131】

および

【0132】

【数30】

【0133】

は、参照リストＬ０およびＬ１のそれぞれと関連付けられたテンプレートサンプルＴ（ｘ_i、ｙ_i）の参照テンプレートサンプルを表してもよい。ＬＩＣパラメータ

【0134】

【数31】

【0135】

のそれぞれのセットは、参照リストＬ０およびＬ１に対して判定されてもよく、その結果、Ｌ０およびＬ１についてのテンプレートサンプルと組み合わされた参照テンプレートサンプルとの間の差を最小化することができる。そのような差は、複数の（例えば、２つの）テンプレートサンプルからＬ０およびＬ１の両方についてのＬＩＣ調節参照サンプルを減算することによって計算されてもよい。

【0136】

ＬＩＣ技術は、ＧＢｉにより双予測ＣＵに対して簡易化されてもよい。ＧＢｉ／ＢＰＷＡが有効にされる場合、重みインデックスは、双予測ＣＵに対してシグナリングされてもよい。ＧＢｉは、ＬＩＣのトップで実行されてもよい。例えば、ＬＩＣは、２つの予測ブロック（例えば、２つの予測ブロックの各々）に対して参照リストＬ０およびＬ１に適用されてもよい。双予測に対する２つの照明補償予測ブロック（例えば、双予測に対する２つの照明補償予測ブロックの各々）に対して提供された汎用双予測重みは、予測テンプレートを組み合わせるために使用されてもよい。

【0137】

汎用双予測は、２つの予測リストからのテンプレートサンプルに対して実行されてもよく、ＧＢｉベース双予測テンプレート参照サンプルを生成することができる。ＬＩＣが推定されてもよい。例えば、ＬＩＣパラメータは、ＧＢｉベース双予測テンプレート参照サンプルおよびカレントＣＵのテンプレートサンプルを使用して推定されてもよい。ＧＢｉおよびＬＩＣは、カレントブロック／サブブロックの双方向予測信号に対して実行されてもよい（例えば、ＧＢｉとそれに続いてＬＩＣ）。

【0138】

式（８）へのＧＢｉの拡張は、式（１４）において数学的に示されてもよい。ＬＩＣでは、テンプレートの双方向予測信号が生成されてもよい。例えば、テンプレートの双方向予測信号は、Ｌ０およびＬ１におけるテンプレートの２つの参照サンプルを加重平均することによって生成されてもよい。

【0139】

【数32】

【0140】

Ｔ_w（ｘ，ｙ）は、テンプレートの双方向予測信号を表してもよい。

【0141】

【数33】

【0142】

および

【0143】

【数34】

【0144】

は、カレントブロック／サブブロックの双方向動きベクトル

【0145】

【数35】

【0146】

および

【0147】

【数36】

【0148】

のそれぞれによって示されるようなテンプレートのＬ０およびＬ１参照サンプルを示してもよい。重み（１－ｗ）およびｗは、Ｌ０および参照サンプルに適用されるＧＢｉ重みを表してもよい。

【0149】

本明細書で説明されるＬＭＳＥベース手順などの線形モデルパラメータ導出は、例えば、式（９）および（１０）によって与えられるテンプレートサンプルと双方向参照サンプルとの間の差を最小化することによって、ＬＩＣに対して使用されるスケーリングファクタおよびオフセットの値を計算するために使用されてもよく、式（１４）を使用して計算されるＴ_w（ｘ，ｙ）は、Ｔ_avg（ｘ，ｙ）の代わりに使用されてもよい。

【0150】

導出されたＬＩＣパラメータは、例えば、式（１５）に従って、

【0151】

【数37】

【0152】

線形モデルに基づいてカレントブロック／サブブロックの双方向予測信号に適用されてもよく、Ｐ（ｘ，ｙ）は、カレントブロック／サブブロックの予測信号を示してもよい。

【0153】

【数38】

【0154】

および

【0155】

【数39】

【0156】

は、Ｌ０およびＬ１のそれぞれにおけるカレントブロック／サブブロックの２つの参照を示してもよい。パラメータα₀およびβ₀は、ＬＩＣ勾配およびオフセットパラメータを示してもよい。式（１３）内のリストＬ０およびＬ１におけるスケーリングファクタおよびオフセットは、共同で最適化されてもよい。

【0157】

図１９Ａ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もよい。

【0158】

図１９Ａ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）、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。

【0159】

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、ＣＮ１０６／１１５、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。

【0160】

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。

【0161】

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。

【0162】

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１１５／１１６／１１７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。

【0163】

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。

【0164】

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。

【0165】

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。

【0166】

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。

【0167】

図１９Ａ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１９Ａ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、ＣＮ１０６／１１５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。

【0168】

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１９Ａ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。

【0169】

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。

【0170】

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１９Ａ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。

【0171】

図１９Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２を示すシステム図である。図１９Ｂ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。

【0172】

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１９Ｂ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。

【0173】

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。

【0174】

図１９Ｂ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。

【0175】

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。

【0176】

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上に物理的に配置され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。

【0177】

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。

【0178】

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。

【0179】

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。

【0180】

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。

【0181】

図１９Ｃ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。

【0182】

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。

【0183】

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１９Ｃ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。

【0184】

図１９Ｃ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。

【0185】

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。

【0186】

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。

【0187】

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。

【0188】

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。

【0189】

図１９Ａ乃～１９Ｄ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。

【0190】

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。

【0191】

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。

【0192】

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、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、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、送信してもよい。

【0193】

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もよい。

【0194】

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することができる。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もよい。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もよく、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８０ＭＨｚ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。

【0195】

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。

【0196】

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、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、（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もよい。

【0197】

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、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。

【0198】

図１９Ｄ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。

【0199】

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。

【0200】

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。

【0201】

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。

【0202】

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１９Ｄ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。

【0203】

図１９Ｄ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。

【0204】

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。

【0205】

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。

【0206】

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。

【0207】

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。

【0208】

図１９Ａ～図１９Ｄ、および図１９Ａ～図１９Ｄ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。

【0209】

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。

【0210】

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。

【0211】

特徴および要素が特定の組み合わせで上記説明されたが、当業者は、各々の特徴または要素が単独で、または他の特徴および要素とのいずれかの組み合わせで使用されてもよいことを認識するであろう。加えて、本明細書で説明される方法は、コンピュータまたはプロセッサによる実行のためにコンピュータ可読媒体に組み込まれた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において実装されてもよい。コンピュータ可読媒体の例は、電子信号（有線または無線接続を通じて送信される）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、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着脱可能ディスクなどの磁気媒体、磁気光学媒体、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）などの光学媒体を含むが、それらに限定されない。ソフトウェアと関連してプロセッサは、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、またはいずれかのホストコンピュータにおける使用のために無線周波数送受信機を実装するために使用されてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19A】

【図19B】

【図19C】

【図19D】