KR102223583B1

KR102223583B1 - 비디오 코딩을 위한 적응 컬러 변환들

Info

Publication number: KR102223583B1
Application number: KR1020157037249A
Authority: KR
Inventors: 우식 김; 로할스 호엘 솔레; 마르타 카르체비츠
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2021-03-04
Also published as: EP3011738A1; JP2016526830A; CN105308959B; WO2014205363A1; JP6728039B2; CA2912454C; CN105308959A; BR112015032151A2; CA2912454A1; KR20160024886A; US20140376611A1

Abstract

비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 그 적어도 하나의 프로세서는 코딩 유닛과 연관된 복수의 컬러 변환들과 연관된 비용을 결정하고, 코딩 유닛과 연관된 복수의 컬러 변환들과 연관된 비용을 결정하고, 복수의 컬러 변환들 중 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 컬러 변환을 선택하고, 복수의 컬러 변환들 중 선택된 컬러 변환을 사용하여 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록을 생성하기 위해 제 1 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 변환하며, 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 인코딩하도록 구성된다.

Description

비디오 코딩을 위한 적응 컬러 변환들{ADAPTIVE COLOR TRANSFORMS FOR VIDEO CODING}

본 출원은 2013년 6월 21일자로 출원된 미국 출원 제61/838,152호에 대한 우선권을 주장하고, 그 전체 내용들은 여기에 그 전체가 포함된다.

기술분야

본 개시물은 비디오 코딩에 관한 것이다.

디지털 비디오 능력들은 디지털 텔레비전들, 디지털 다이렉트 브로드캐스트 시스템들, 무선 브로드캐스트 시스템들, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA) 들, 랩톱 또는 데스크톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 전자책 판독기 (e-book reader) 들, 디지털 카메라들, 디지털 레코딩 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 디바이스들, 비디오 게임 콘솔들, 셀룰러 또는 위성 라디오 전화기들, 소위 "스마트 폰들", 비디오 화상회의 디바이스들, 비디오 스트리밍 디바이스들 등을 포함하는 광범위한 디바이스들에 통합될 수 있다. 디지털 비디오 디바이스들은 MPEG-2, MPEG-4, ITU-T H.263, ITU-T H.264/MPEG-4, 파트 10, 어드밴스드 비디오 코딩 (Advanced Video Coding; AVC) 에 의해 정의된 표준들, 고효율 비디오 코딩 (High Efficiency Video Coding; HEVC) 표준, 및 이러한 표준들의 확장들, 예컨대 스케일러블 비디오 코딩 (SVC), 멀티뷰 비디오 코딩 (MVC), 및 범위 확장들에서 설명되는 것들과 같은 비디오 코딩 기법들을 구현한다. 비디오 디바이스들은 이러한 비디오 코딩 기법들을 구현함으로써 디지털 비디오 정보를 더욱 효율적으로 송신, 수신, 인코딩, 디코딩, 및/또는 저장할 수도 있다.

비디오 코딩 기법들은 비디오 시퀀스들에 내재하는 리던던시를 감소 또는 제거하기 위해 공간 (인트라-픽처) 예측 및/또는 시간 (인터-픽처) 예측을 포함한다. 블록 기반 비디오 코딩의 경우, 비디오 슬라이스 (예를 들어, 비디오 프레임 또는 비디오 프레임의 일부분) 는 트리블록들, 코딩 트리 유닛 (coding tree unit; CTU) 들, 코딩 유닛 (coding unit; CU) 들 및/또는 코딩 노드들이라고도 또한 지칭될 수도 있는 비디오 블록들로 파티셔닝될 수도 있다. 픽처의 인트라-코딩된 (I) 슬라이스에서의 비디오 블록들은 동일한 픽처 내의 이웃하는 블록들에서의 참조 샘플들에 대한 공간 예측을 사용하여 인코딩된다. 픽처의 인터-코딩된 (P 또는 B) 슬라이스에서의 비디오 블록들은 동일한 픽처 내의 이웃하는 블록들에서의 참조 샘플들에 대한 공간 예측 또는 다른 참조 픽처들 내의 참조 샘플들에 대한 시간 예측을 사용할 수도 있다. 픽처들은 프레임들이라고 지칭될 수도 있고, 참조 픽처들은 참조 프레임들이라고 지칭될 수도 있다.

공간 또는 시간 예측은 코딩될 블록에 대한 예측 블록을 발생시킨다. 잔차 데이터는 코딩될 오리지널 블록과 예측 블록 사이의 픽셀 차이들을 나타낸다. 인터-코딩된 블록은 예측 블록을 형성하는 참조 샘플들의 블록을 가리키는 모션 벡터, 및 코딩된 블록과 예측 블록 사이의 차이를 나타내는 잔차 데이터에 따라 인코딩된다. 인트라-코딩된 블록은 인트라-코딩 모드 및 잔차 데이터에 따라 인코딩된다. 추가의 압축을 위해, 잔차 데이터는 픽셀 도메인으로부터 변환 도메인으로 변환되어, 그 후에 양자화될 수도 있는 잔차 변환 계수들을 발생시킨다. 초기에 2차원 어레이로 배열된 양자화된 변환 계수들은 변환 계수들의 1차원 벡터를 생성하기 위해 스캐닝될 수도 있고, 엔트로피 코딩이 보다 많은 압축을 달성하기 위해 적용될 수도 있다.

일반적으로, 본 개시물은 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록의 샘플들 사이를 제 2 컬러 공간을 갖는 샘플들의 블록으로 변환하도록 구성되는 비디오 코더에 관련된 기법들을 설명한다. 컬러 공간들은 RGB (Red, Green, Blue) YCbCr, YCgCo, 또는 다른 컬러 공간을 포함할 수도 있다. 비디오 프리프로세싱의 부분으로서, RGB 컬러 공간을 갖는 비디오로 작용하는 것이 바람직할 수도 있다. 일단 프리프로세싱이 완료된다면, 비디오는 YCbCr 포맷과 같은 상이한 컬러 공간으로 종종 컨버팅된다. 하나의 컬러 공간 (예를 들어, RGB) 으로부터 다른 컬러 공간으로의 컬러 컨버전은 컬러 왜곡을 초래할 수도 있어서, 사용자가 주관적인 품질 저하로서 지각할 수도 있다. 본 개시물의 기법들 중 하나 이상은 RGB 비디오 입력 소스로부터의 비디오를 상이한 컬러 공간을 갖는 비디오로 압축하거나 그 역으로 압축할 때 압축 효율을 개선시키거나 및/또는 왜곡을 감소시킬 수도 있는 컬러 변환들에 관한 것이다.

본 개시물의 기법들에 따르면, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법은, 코딩 유닛과 연관된 복수의 컬러 변환들과 연관된 비용을 결정하는 단계, 복수의 컬러 변환들 중 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 컬러 변환을 선택하는 단계를 포함한다. 이 방법은 복수의 컬러 변환들 중 선택된 컬러 변환을 사용하여 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록을 생성하기 위해 제 1 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 변환하는 단계, 및 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 인코딩하는 단계를 적응적으로 더 포함한다.

본 개시물의 기법들에 따른 다른 예에서, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법은, 비트스트림에서의 코딩된 유닛과 연관된 신택스 데이터를 수신하는 단계로서, 신택스 데이터는 복수의 역 컬러 변환들 중 하나를 나타내는, 그 신택스 데이터를 수신하는 단계, 수신된 신택스 데이터에 기초하여 복수의 역 컬러 변환들 중의 역 컬러 변환을 선택하는 단계, 복수의 역 컬러 변환들 중 선택된 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 제 2 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오의 제 2 블록으로 역변환하는 단계, 및 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 디코딩하는 단계를 포함한다.

본 개시물의 다른 예는, 비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 디바이스를 설명하고, 그 적어도 하나의 프로세서는 코딩 유닛과 연관된 복수의 컬러 변환들과 연관된 비용을 결정하고, 복수의 컬러 변환들 중 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 컬러 변환을 선택하고, 복수의 컬러 변환들 중 선택된 컬러 변환을 사용하여 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록을 생성하기 위해 제 1 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 변환하며, 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 인코딩하도록 구성된다.

본 개시물의 다른 예는, 비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 디바이스를 설명하고, 그 적어도 하나의 프로세서는 비트스트림에서의 코딩된 유닛과 연관된 신택스 데이터를 수신하는 것으로서, 신택스 데이터는 복수의 역 컬러 변환들 중 하나를 나타내는, 그 신택스 데이터를 수신하는 것을 행하고, 수신된 신택스 데이터에 기초하여 복수의 역 컬러 변환들 중의 역 컬러 변환을 선택하고, 복수의 역 컬러 변환들 중 선택된 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 제 2 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오의 제 2 블록으로 역변환하며, 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 디코딩하도록 구성된다.

본 개시물의 다른 예는 비디오를 디코딩하기 위한 디바이스를 설명한다. 이 디바이스는 비트스트림에서의 코딩된 유닛과 연관된 신택스 데이터를 수신하는 수단으로서, 신택스 데이터는 복수의 역 컬러 변환들 중 하나를 나타내는, 그 신택스 데이터를 수신하는 수단, 수신된 신택스 데이터에 기초하여 복수의 역 컬러 변환들 중의 역 컬러 변환을 선택하는 수단, 복수의 역 컬러 변환들 중 선택된 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 제 2 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오의 제 2 블록으로 역변환하는 수단, 및 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 디코딩하는 수단을 포함한다.

다른 예에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 실행될 때, 적어도 하나의 프로세서로 하여금, 비트스트림에서의 코딩된 유닛과 연관된 신택스 데이터를 수신하는 것으로서, 신택스 데이터는 복수의 역 컬러 변환들 중 하나를 나타내는, 그 신택스 데이터를 수신하는 것을 행하게 하고, 수신된 신택스 데이터에 기초하여 복수의 역 컬러 변환들 중의 역 컬러 변환을 선택하게 하고, 복수의 역 컬러 변환들 중 선택된 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 제 2 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오의 제 2 블록으로 역변환하게 하며, 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 디코딩하게 하는 명령들을 저장하고 있다.

하나 이상의 예들의 세부사항들이 첨부 도면들 및 하기의 설명에서 제시된다. 다른 특징들, 목적들, 및 이점들은 이 설명, 도면들, 그리고 청구항들로부터 자명해질 것이다.

도 1 은 본 개시물의 하나 이상의 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 예시한 블록도이다.
도 2 는 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 컬러 변환을 사용하여 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록을 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록으로 변환하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코더를 예시한 블록도이다.
도 3 은 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터를 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터로 변환하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 디코더의 일 예를 예시한 블록도이다.
도 4 는 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 컬러 변환을 사용하여 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터를 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터로 변환하기 위한 기법들을 활용할 수도 있는 비디오 인코더의 다른 예를 예시한 블록도이다.
도 5 는 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록으로 역변환하기 위한 기법들을 활용할 수도 있는 비디오 디코더의 다른 예를 예시한 블록도이다.
도 6 은 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 컬러 변환을 사용하여 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터를 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터로 변환하기 위한 프로세스를 예시한 플로우차트이다.
도 7 은 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록으로 변환하기 위한 프로세스를 예시한 플로우차트이다.
도 8 은 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 오리지널 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록으로 역변환하기 위한 프로세스를 예시한 플로우차트이다.
도 9 는 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 잔차 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록으로 역변환하기 위한 프로세스를 예시한 플로우차트이다.
도 10 은 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 오리지널 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록으로 변환하기 위한 프로세스를 예시한 플로우차트이다.
도 11 은 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 잔차 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록으로 변환하기 위한 프로세스를 예시한 플로우차트이다.

비디오 코더 (즉, 비디오 인코더 또는 디코더) 는 일반적으로 비디오 시퀀스를 코딩하도록 구성되고, 이 비디오 시퀀스는 일반적으로 픽처들의 시퀀스로서 나타낸다. 통상적으로, 비디오 코더는 픽처들의 시퀀스들 각각을 코딩하기 위한 블록 기반 코딩 기법들을 사용한다. 블록 기반 비디오 코딩의 일부로서, 비디오 코더는 비디오 시퀀스의 각각의 픽처를 데이터의 블록들로 분할한다. 비디오 코더는 이 블록들 각각을 개별적으로 코딩 (즉, 인코딩 또는 디코딩) 한다. 비디오 데이터의 블록을 인코딩하는 것은 일반적으로, 오리지널 블록과 하나 이상의 예측 블록들 사이의 차이들에 대응하는 잔차 블록, 및 오리지널 블록에 대한 하나 이상의 예측 블록들을 생성함으로써 데이터의 오리지널 블록을 인코딩하는 것을 수반한다. 구체적으로는, 비디오 데이터의 오리지널 블록은 "샘플들" 의 하나 이상의 채널들로 이루어지는 픽셀 값들의 매트릭스를 포함하고, 예측 블록은 예측된 픽셀 값들의 매트릭스를 포함하고, 이 각각은 또한 예측 샘플들로 이루어진다. 잔차 블록의 각각의 샘플은 예측 블록의 샘플과 오리지널 블록의 대응 샘플 사이의 차이를 나타낸다.

비디오 데이터의 블록에 대한 예측 기법들은 일반적으로 인트라-예측 및 인터-예측으로서 카테고리화된다. 인트라-예측 (즉, 공간 예측) 은 일반적으로 이웃하는 이전에 코딩된 블록들의 픽셀 값들로부터 블록을 예측하는 것을 수반한다. 인터-예측은 일반적으로 이전에 코딩된 픽처들의 픽셀 값들로부터 블록을 예측하는 것을 수반한다.

비디오 데이터의 각 블록의 픽셀들 각각은, "컬러 공간" 이라고 지칭되는 특정 포맷의 컬러를 나타낸다. 다시 말해서, 블록은 특정 컬러 공간을 "갖는다". 컬러 공간은 또한 "컬러 공간" 이라고 지칭될 수도 있다. 컬러 공간은 컬러가 수들의 튜플들로서 나타낼 수 있는 방식을 설명하는 수학적 모델이다. 상이한 비디오 코딩 표준들은 비디오 데이터를 나타내기 위한 상이한 컬러 공간들을 사용할 수도 있다. 하나의 예로서, JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding) 에 의해 개발된, 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 비디오 표준의 주요 프로파일은, 비디오 데이터의 블록들의 픽셀들을 나타내기 위해 YCbCr 컬러 공간을 사용한다.

YCbCr 컬러 공간은 일반적으로, 비디오 데이터의 각 픽셀은 컬러 정보의 3개의 샘플 컴포넌트들 또는 채널들, "Y", "Cb" 및 "Cr" 에 의해 나타내는 컬러 공간을 지칭한다. Y 채널은 특정 샘플에 대한 루미넌스 (즉, 밝기) 데이터를 포함한다. Cb 및 Cr 컴포넌트들은 각각 청색-차 및 적색-차 크로미넌스 컴포넌트들이다. YCbCr 은 종종, Y, Cb, 및 Cr 채널들 각각 중에서 복제되거나 중복되는 데이터가 거의 없다는 것을 의미하는, Y, Cb, 및 Cr 컴포넌트들 각각 사이의 강한 비상관이 존재하기 때문에 압축된 비디오 데이터의 컬러를 나타내는데 사용된다. 그에 따라 YCbCr 컬러 공간을 사용하여 비디오 데이터를 코딩하는 것은 많은 경우들에서 양호한 압축 성능을 제공한다.

부가적으로, 많은 비디오 코딩 기법들은 "크로마 서브샘플링" 이라고 지칭되는 기법을 활용하여, 컬러 데이터의 압축을 더욱 개선시킨다. 크로마 서브샘플링은, 블록에 대한 루마 정보보다 더 적은 크로마 정보를 사용하여, 즉, 동일한 블록에서 루마 샘플들의 수에 비해 더 적은 크로마 샘플들을 사용하여, 비디오 데이터의 블록을 코딩하는 것을 지칭한다. YCbCr 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 크로마 서브샘플링은 패턴에 따라 크로마 컴포넌트들을 선택적으로 생략함으로써 코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링되는 크로마 값들의 수를 감소시킨다. 크로마 서브샘플링된 비디오 데이터의 블록에서, 블록의 각각의 픽셀에 대한 루마 샘플이 일반적으로 존재한다. 그러나, 비디오 코더는 블록의 픽셀들 중 일부에 대한 Cb 및 Cr 샘플들만을 단지 시그널링할 수도 있다.

크로마 서브샘플링을 위해 구성된 비디오 코더는 Cb 및 Cr 값들이 픽셀들의 크로마 서브샘플링된 블록들에 대해 명시적으로 시그널링되지 않은 픽셀들의 Cb 및 Cr 컴포넌트들을 보간한다. 크로마 서브샘플링은 더욱 균일한 픽셀들의 블록들에 많은 왜곡을 도입시키는 일 없이 크로미넌스 데이터의 양을 감소시키는 것에 양호하게 작용한다. 크로마 서브샘플링은 폭넓게 상이한 크로마 값들을 갖는 비디오 데이터를 나타내는 것에 덜 양호하게 작용하고, 이들 경우들에서 많은 양의 왜곡을 도입시킬 수도 있다.

HEVC 표준에 대한 확장인 HEVC 범위 확장은, 증가된 컬러 비트-심도에 대한 것뿐만 아니라, 부가적인 컬러 공간들 및 크로마 서브샘플링 포맷들에 대한 HEVC 에 대한 지원을 부가한다. 컬러 비트-심도는 컬러 공간의 컴포넌트를 나타내는데 사용된 비트들의 수이다. 다른 컬러 공간들에 대한 지원은 비디오 데이터의 RGB 소스들을 인코딩하고 디코딩하기 위한 지원뿐만 아니라, 다른 컬러 공간들을 갖는 비디오 데이터를 코딩하기 위한 지원을 포함할 수도 있다.

비디오 프리프로세싱 애플리케이션들과 같은 일부 애플리케이션들에 대해, HEVC 비디오에서 YCbCr 이외의 컬러 공간들을 사용하는 것은 유용할 수도 있다. 고충실도 비디오 소스들, 예를 들어, 비디오 카메라들은, 적색, 녹색, 및 청색 컬러 채널 각각에 대응할 수도 있는 개별적인 CCD (charge coupled device) 들을 사용하여, RGB 컬러 공간을 사용하는 비디오 데이터를 캡처할 수도 있다. RGB 컬러 공간 (그리고 특히 RGB 4:4:4 컬러 공간) 은 적색, 녹색, 및 청색 컬러 샘플들의 조합으로서 각각의 픽셀을 나타낸다.

비디오 프로세싱 소프트웨어 및 프리프로세싱 애플리케이션들은, YCbCr 컬러 공간의 컴포넌트들과 같은 컬러 컴포넌트들보다는, RGB 컬러 공간에 대해 보다 양호하게 작용할 수도 있고, 또는 RGB 컬러 공간에 대해서만 호환가능할 수도 있다. 부가적으로, 일부 RGB 컬러 공간들은 각각의 픽셀에 대한 R, G, 및 B 샘플들 각각을 포함할 수도 있다, 즉, 비디오 코더는 크로마 서브샘플링을 수행하지 않을 수도 있다. 크로마 서브샘플링이 없는 비디오 블록들은 크로마 서브샘플링 포맷을 사용하는 비디오 블록들에 비해 더 양호한 주관적인 시각 품질을 가질 수도 있다.

그러나, RGB 는 적색, 녹색, 및 청색 컬러 컴포넌트들 각각 사이에 중대한 상관이 존재한다는 결점을 겪게 된다. RGB 컬러 공간에서의 비교적 보다 높은 컬러 상관 때문에, RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록들을 나타내는데 요구되는 데이터의 양은 다른 컬러 공간들을 사용하여 표현되는 비디오 데이터의 블록들보다 훨씬 더 많을 수도 있다.

압축 성능을 개선시키기 위해, 본 개시물의 기법들 중 하나 이상에 따라 구성된 비디오 코더는 RGB 컬러 공간과 같은 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록을 YCbCr 또는 다른 컬러 공간과 같은 상이한 컬러 공간을 갖는 비디오의 블록으로 컨버팅할 수도 있고, 그 역으로 컨버팅할 수도 있다. 그러나, RGB 로 그리고 RGB 로부터 다른 컬러 공간으로 컨버팅하는 것은 왜곡을 도입시킬 수도 있고, 이 왜곡은 비디오 품질에 부정적인 영향들을 가질 수도 있다. 이 왜곡은 제 1 및 제 2 컬러 공간들 사이의 비트 심도들을 달라지게 하는 결과로 될 수도 있다. 또한, 비디오 코더가 어떠한 왜곡도 도입시키는 일 없이 비디오 데이터를 RGB 로 그리고 RGB 로부터 상이한 컬러 공간으로 컨버팅하도록 본 개시물의 기법들 중 하나 이상에 따라 구성될 수 있다. 본 개시물의 기법들 중 하나 이상은 과도한 왜곡을 도입시키는 일 없이 RGB 비디오 데이터를 압축하기 위한 컬러 변환을 사용하여 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터를 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터로 변환시키기 위한 기법들에 관한 것이다.

본 개시물의 기법들 중 하나 이상은 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록을 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록으로 변환시킨다. 일부 예들에서, 컬러 변환은, 컬러 공간의 샘플들의 매트릭스로 곱할 때, 컬러 변환 매트릭스와 연관된 컬러 공간을 갖는 픽셀들을 생성하는 매트릭스이다. 일부 예들에서, 컬러 변환은 하나 이상의 식들을 포함할 수도 있다. 본 개시물의 기법들 중 하나 이상은 또한 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록들을 생성하기 위해 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록들을 적응적으로 변환시키도록 구성될 수도 있는 비디오 코더에 관한 것이다. 제 2 컬러 공간은 컬러 공간들 사이의 샘플들을 변환시킬 때 비디오 코더가 선택할 수도 있는 복수의 컬러 공간들 중 하나일 수도 있다.

하나 이상의 컬러 공간들 중 어떤 것이 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터를 변환시킬지를 결정하기 위해, 비디오 코더는 그 변환을 적응적으로, 예를 들어, 어떤 메트릭에 기초하여 선택할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 코더는 컬러 변환들 각각과 연관된 비용 값을 결정할 수도 있고, 가장 낮은 비용을 생성하는 컬러 변환을 결정할 수도 있다. 다른 예에서, 이 비용은 RGB 비디오 데이터의 블록의 컬러 컴포넌트들 각각과 제 2 컬러 공간의 컬러 컴포넌트 사이의 상관에 기초할 수도 있다. 가장 낮은 연관 비용을 갖는 컬러 변환은 소스 비디오의 RGB 컬러 컴포넌트들과 가장 가깝게 상관된 컬러 컴포넌트들을 갖는 컬러 변환일 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 디코더는 비디오 인코더로부터 수신된 신택스 데이터에 기초하여 역 컬러 변환을 선택할 수도 있다. 신택스 데이터는 비디오 데이터의 코딩된 유닛의 하나 이상의 블록들에 적용하기 위해 하나 이상의 컬러 변환들의 역 컬러 변환을 나타낼 수도 있다.

HEVC 비디오 코딩 표준은 비디오 데이터의 블록들을 정의하는 트리형 구조를 정의한다. 본 개시물의 기법은 HEVC 트리형 구조의 다양한 상이한 컴포넌트들에 적용할 수도 있다. HEVC 에서, 비디오 코더는 트리 구조에 기초하여 코딩된 픽처 (또한 "프레임" 이라고도 지칭됨) 를 블록들로 분해한다. 이러한 블록들은 트리블록들이라고 지칭될 수도 있다. 일부 경우들에서, 트리블록은 또한 최대 코딩 유닛 (LCU) 이라고 지칭될 수도 있다. HEVC 의 트리블록들은 H.264/AVC 와 같은 이전 비디오 코딩 표준들의 매크로블록들과 대략적으로 유사할 수도 있다. 그러나, 일부 비디오 코딩 표준들의 매크로블록들과는 달리, 트리블록들은 특정 사이즈 (예를 들어, 픽셀들의 특정 수) 로 한정되지 않는다. 트리블록들은 하나 이상의 코딩 유닛 (CU) 들을 포함할 수도 있고, 이 코딩 유닛들은 서브-코딩 유닛 (서브-CU) 들로 재귀적으로 분할될 수도 있다.

각각의 CU 는 하나 이상의 변환 유닛 (transform unit; TU) 들을 포함할 수도 있다. 각각의 TU 는 변환된 잔차 데이터를 포함할 수도 있다. 부가적으로, 각각의 CU 는 하나 이상의 예측 유닛 (prediction unit; PU) 들을 포함할 수도 있다. PU 는 CU 의 예측 모드에 관련된 정보를 포함한다. 본 개시물의 기법들은 LCU, CU, 서브-CU, PU, TU, 매크로블록들, 매크로블록 파티션들, 서브-매크로블록들, 또는 비디오 데이터의 다른 타입들의 블록들 중 하나 이상과 같은 블록들에 컬러 변환을 적용할 수도 있다.

비디오 코더는 비디오 코딩 프로세스의 상이한 스테이지들에서 본 개시물의 기법들을 수행하도록 구성될 수도 있다. 하나의 예에서, 비디오 인코더는 입력 비디오 신호, 예를 들어, RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 블록들에 컬러 변환을 적용할 수도 있다. 비디오 인코더는 그 후에, 제 2 컬러 공간을 갖는 변환된 블록들에 대해 동작할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더는 변환된 블록들을 인코딩할 수도 있다. 디코딩 동안, 비디오 디코더는 제 2 컬러 공간을 갖는 블록을 재구성하기 위한 일반적으로 역의 프로세스를 수행할 수도 있고, 재구성된 픽처를 출력하기 직전에 역 컬러 변환을 적용할 수도 있다.

다른 예에서, 본 개시물의 기법들에 따라 구성된 비디오 인코더는 복수의 컬러 변환들 중 선택된 컬러 변환을 사용하여 RGB 컬러 공간을 갖는 잔차 비디오 데이터의 블록들을 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록으로 변환할 수도 있다. 유사한 방식으로 구성된 비디오 디코더는 복수의 컬러 변환들 중 선택된 역 컬러 변환을 제 2 컬러 공간을 갖는 잔차 데이터의 블록에 적용하여 블록을 RGB 컬러 공간을 갖는 잔차 데이터의 블록으로 변환할 수도 있다.

비디오 코더는, 다수의 상이한 방식들로, 특정 컬러 변환이 비디오 데이터의 블록에 적용되었음을 시그널링 또는 결정할 수도 있다. 하나의 예에서, 비디오 코더는, 각각의 블록에 대해, 비디오 데이터의 블록과 연관된 컬러 공간, 및 복수의 컬러 변환들 중 선택된 변환이 블록을 변환시키는데 사용되었음을 나타내는 데이터 (예를 들어, 인덱스 값) 를 코딩 (즉, 인코딩 또는 디코딩) 할 수도 있다. 인덱스 값은 또한 비디오 디코더가 블록을 역변환하기 위해 적용해야 하는 선택된 역 컬러 변환을 나타낼 수도 있다.

제 2 예에서, 비디오 인코더는 단일 컬러 변환이 픽처의 각각의 블록을 변환하는데 사용되어야 하는 것을 결정할 수도 있다. 이 예에서, 비디오 코더는 컬러 변환을 픽처의 블록들 각각에 개별적으로, 예를 들어, 본 개시물 다른 곳에서의 다른 곳에서 설명된 비용 기반 기준들 중 하나 이상을 사용하여 적용할지 아닌지 여부를 결정할 수도 있다. 비디오 코더는 그 후에 단일 변환이 CVS 의 블록들 각각에 적용되었는지 아닌지 여부를 나타내는 데이터를 코딩할 수도 있다. 인코더는 단일 컬러 변환이 한 블록 또는 복수의 블록들에 적용되었음, 또는 단일 컬러 변환이 한 블록 또는 복수의 블록들에 적용되지 않았음 (즉, 어떠한 변환도 블록에 적용되지 않았음) 을 나타내는 플래그 신택스 엘리먼트와 같은 데이터를 인코딩한다. 비디오 디코더는 단일 컬러 변환이 한 블록 또는 복수의 블록들에 적용되었음, 또는 단일 컬러 변환이 한 블록 또는 복수의 블록들에 적용되지 않았음을 나타내는 데이터를 디코딩하고, 그 블록에 역 컬러 변환을 적용한다. 이들 예들에서, 제 1 플래그 값은 변환이 적용되었음을 나타낼 수도 있고, 플래그 신택스 엘리먼트의 상이한 제 2 값은 어떠한 변환도 적용되지 않았음을 나타낼 수도 있다.

일부 예들에서, 비디오 인코더는 단일 컬러 변환이 CVS 의 픽처들의 블록들 각각에 적용되어야 하는 것을 결정한다. 다시 말해서, 비디오 인코더는 CVS 의 모든 픽처들의 모든 블록들에 적용될 단일 컬러 변환을 선택한다. 비디오 인코더는 결정된 단일 컬러 변환을 사용하여 CVS 의 블록들 각각을 변환한다. CVS 의 픽처들의 모든 블록들은 단일 컬러 변환을 사용하여 변환되고, 어떠한 블록들도 미변환되지 않는다. 모든 블록들이 결정된 컬러 변환을 사용하여 변환되기 때문에, 비디오 코더가 결정된 컬러 변환을 사용하여 특정 블록이 변환되었음을 나타내는 임의의 데이터를 코딩할 필요가 없을 수도 있다.

본 개시물의 컬러 변환들은 아이덴티티 변환, 차분 변환, 가중된 차분 변환, 이산 코사인 변환 (discrete cosine transform; DCT), YCbCr 변환, YCgCo 변환, YCgCo-R 변환, 및/또는 여기에 구체적으로 설명되지 않은 변환들을 포함할 수도 있지만 이들로 반드시 한정되지는 않는다. 아이덴티티 변환을 적용하는 것은 어떠한 변환도 전혀 적용하지 않는 것과 동일할 수도 있다.

컬러 변환을 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록에 적용하기 위해, 비디오 인코더는 3 x 1 매트릭스를 컬러 변환 매트릭스로 곱할 수도 있다. 3 x 1 매트릭스는 적색, 녹색, 및 청색 컬러 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 매트릭스 곱셈의 결과는 제 2 컬러 공간을 갖는 픽셀 또는 픽셀들의 세트이다. 비디오 코더는 비디오 블록의 각각의 픽셀에 컬러 변환 매트릭스를 적용할 수도 있다. 비디오 코더는, 본 개시물에서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 비용 기준들에 기초하여 적절한 매트릭스를 선택할 수도 있다.

코딩 동안, 본 개시물의 기법들 중 하나 이상에 따라 구성된 비디오 디코더는 코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링된 데이터에 기초하여 역변환 매트릭스를 선택할 수도 있다. 부가적으로, 비디오 코더는 3 x 1 매트릭스를 역변환 매트릭스로 곱할 수도 있다. 3 x 1 매트릭스는 제 2 컬러 공간에 대한 픽셀 데이터를 포함할 수도 있다. 곱셈의 결과는 RGB 컬러 공간에서의 픽셀이다.

도 1 은 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 컬러 변환을 사용하여 제 1 표현을 갖는 비디오 데이터를 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터로 변환하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템 (10) 을 예시한 블록도이다.

도 1 은 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 컬러 변환을 사용하여 제 2 컬러 공간을 갖는 데이터를 갖는 비디오의 제 2 블록을 생성하기 위해 제 1 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록들을 변환하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 예시한 블록도이다. 도 1 의 예에서, 소스 디바이스 (12) 는 비디오 소스 (18), 비디오 인코더 (20), 및 출력 인터페이스 (22) 를 포함한다. 목적지 디바이스 (14) 는 입력 인터페이스 (28), 비디오 디코더 (30), 및 디스플레이 디바이스 (32) 를 포함한다. 다른 예들에서, 소스 디바이스 및 목적지 디바이스는 다른 컴포넌트들 또는 어레인지먼트들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 소스 디바이스 (12) 는 외부 카메라와 같은 외부 비디오 소스 (18) 로부터 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 마찬가지로, 목적지 디바이스 (14) 는 통합된 디스플레이 디바이스를 포함하기보다는, 외부 디스플레이 디바이스와 인터페이싱할 수도 있다. 본 개시물에 따르면, 소스 디바이스 (12) 의 비디오 인코더 (20) 는 복수의 컬러 변환들 중의 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 데이터의 제 1 블록을 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록으로 변환하는 기법들을 적용하도록 구성될 수도 있다.

특히, 소스 디바이스 (12) 는 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 에 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 를 통해 제공한다. 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 데스크톱 컴퓨터들, 노트북 (즉, 랩톱) 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 셋톱 박스들, 전화기 핸드셋들, 예컨대 소위 "스마트" 폰들, 소위 "스마트" 패드들, 텔레비전들, 카메라들, 디스플레이 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 콘솔들, 비디오 스트리밍 디바이스 등을 포함한, 광범위한 디바이스들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 일부 경우들에서, 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 무선 통신을 위해 구비될 수도 있다.

목적지 디바이스 (14) 는 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 를 통해 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 는 소스 디바이스 (12) 로부터의 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 로 이동시킬 수 있는 임의의 타입의 매체 또는 디바이스를 포함할 수도 있다. 하나의 예에서, 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 는 소스 디바이스 (12) 가 인코딩된 비디오 데이터를 직접 목적지 디바이스 (14) 에 실시간으로 송신하는 것을 가능하게 하는 통신 매체를 포함할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 는 순시적 매체들, 예컨대 무선 브로드캐스트 또는 유선 네트워크 송신, 또는 저장 매체들 (즉, 비일시적 저장 매체들), 예컨대 하드 디스크, 플래시 드라이브, 콤팩트 디스크, 디지털 비디오 디스크, 블루레이 디스크, 또는 다른 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 네트워크 서버 (미도시) 는, 예를 들어, 네트워크 송신을 통해, 인코딩된 비디오 데이터를 소스 디바이스 (12) 로부터 수신하고 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 에 제공할 수도 있다. 유사하게, 디스크 스탬핑 설비와 같은 매체 제조 설비의 컴퓨팅 디바이스는 소스 디바이스 (12) 로부터 인코딩된 비디오 데이터를 수신하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 포함하는 디스크를 제조할 수도 있다. 따라서, 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 는 다양한 예들에서 다양한 형태들의 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함하는 것으로 이해될 수도 있다.

인코딩된 비디오 데이터는 무선 통신 프로토콜과 같은 통신 표준에 따라 변조되고, 목적지 디바이스 (14) 로 송신될 수도 있다. 통신 매체는 무선 주파수 (RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 물리적 송신 라인들과 같은 임의의 무선 또는 유선 통신 매체를 포함할 수도 있다. 통신 매체는 패킷 기반 네트워크, 예컨대 로컬 영역 네트워크, 광역 네트워크, 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크의 일부를 형성할 수도 있다. 통신 매체는 소스 디바이스 (12) 로부터 목적지 디바이스 (14) 로의 통신을 용이하게 하는데 유용할 수도 있는 라우터들, 스위치들, 기지국들, 또는 임의의 다른 장비를 포함할 수도 있다.

일부 예들에서, 출력 인터페이스 (22) 는 인코딩된 데이터를 저장 디바이스로 출력할 수도 있다. 유사하게, 입력 인터페이스 (28) 는 저장 디바이스로부터의 인코딩된 데이터에 액세스할 수도 있다. 저장 디바이스는 하드 드라이브, 블루레이 디스크들, DVD들, CD-ROM들, 플래시 메모리, 휘발성 또는 비휘발성 메모리, 또는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 임의의 다른 적합한 디지털 저장 매체들과 같은 다양한 분산된 또는 로컬로 액세스되는 데이터 저장 매체들 중 임의의 데이터 저장 매체를 포함할 수도 있다. 추가 예에서, 저장 디바이스는 소스 디바이스 (12) 에 의해 생성되는 인코딩된 비디오를 저장할 수도 있는 파일 서버 또는 다른 중간 저장 디바이스에 대응할 수도 있다. 목적지 디바이스 (14) 는 (예를 들어, 스트리밍 또는 다운로드를 통해) 저장 디바이스로부터의 저장된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 파일 서버는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 에 송신하는 것이 가능한 임의의 타입의 서버일 수도 있다. 예시적인 파일 서버들은 웹 서버 (예를 들어, 웹사이트용), FTP 서버, NAS (network attached storage) 디바이스들, HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 스트리밍 서버, 또는 로컬 디스크 드라이브를 포함한다. 목적지 디바이스 (14) 는 인터넷 연결을 포함하는 표준 데이터 연결을 통해 인코딩된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 이것은 파일 서버 상에 저장되는 인코딩된 비디오 데이터에 액세스하기에 적합한 무선 채널 (예를 들어, Wi-Fi 연결), 유선 연결 (예를 들어, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 이들 양쪽의 조합을 포함할 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터의 저장 디바이스로부터의 송신은 스트리밍 송신, 다운로드 송신, 또는 이들의 조합일 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 반드시 무선 애플리케이션들 또는 설정들로 한정되지는 않는다. 이 기법들은 공중경유 텔레비전 브로드캐스트들, 케이블 텔레비전 송신들, 위성 텔레비전 송신들, 인터넷 스트리밍 비디오 송신들, 예컨대 DASH (dynamic adaptive streaming over HTTP), 데이터 저장 매체 상으로 인코딩되는 디지털 비디오, 데이터 저장 매체 상에 저장된 디지털 비디오의 디코딩, 또는 다른 애플리케이션들과 같은 다양한 멀티미디어 애플리케이션들 중 임의의 것을 지원하여 비디오 코딩에 적용될 수도 있다. 일부 예들에서, 시스템 (10) 은 비디오 스트리밍, 비디오 플레이백, 비디오 브로드캐스팅, 및/또는 화상 통화와 같은 애플리케이션들을 지원하기 위해 1-방향 또는 2-방향 비디오 송신을 지원하도록 구성될 수도 있다.

도 1 의 시스템 (10) 은 단지 하나의 예일 뿐이다. 복수의 컬러 변환들 중의 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 데이터의 블록을 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록으로 변환하기 위한 기법은 임의의 디지털 비디오 인코딩 및/또는 디코딩 디바이스에 의해 수행될 수도 있다. 일반적으로 본 개시물의 기법들은 비디오 인코딩 디바이스에 의해 수행되지만, 그 기법들은 또한 통상적으로 "CODEC" 으로 지칭되는 비디오 인코더/디코더에 의해 수행될 수도 있다. 또한, 본 개시물의 기법들은 또한 비디오 프리프로세서에 의해 수행될 수도 있다. 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 단지, 소스 디바이스 (12) 가 목적지 디바이스 (14) 로의 송신을 위한 코딩된 비디오 데이터를 생성하는 코딩 디바이스들의 예들일 뿐이다. 일부 예들에서, 디바이스들 (12, 14) 은 디바이스들 (12, 14) 각각이 비디오 인코딩 및 디코딩 컴포넌트들을 포함하도록 실질적으로 대칭적인 방식으로 동작할 수도 있다. 따라서, 시스템 (10) 은 예를 들어, 비디오 스트리밍, 비디오 플레이백, 비디오 브로드캐스팅, 또는 화상 통화를 위해, 비디오 디바이스들 (12, 14) 사이에 1-방향 또는 2-방향 비디오 송신을 지원할 수도 있다.

소스 디바이스 (12) 의 비디오 소스 (18) 는 비디오 캡처 디바이스, 예컨대, 비디오 카메라, 이전에 캡처된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브 (video archive), 및/또는 비디오 콘텐츠 제공자로부터 비디오를 수신하기 위한 비디오 공급 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 소스 (18) 는 소스 비디오로서, 또는 라이브 비디오, 아카이브된 비디오, 및 컴퓨터 생성된 비디오의 조합으로서 컴퓨터 그래픽 기반 데이터를 생성한다. 일부 경우들에서, 비디오 소스 (18) 가 비디오 카메라일 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 소스 (18) 가 비디오 카메라일 수도 있다. 일부 예들에서, 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 소위 카메라 폰들 또는 비디오 폰들일 수도 있다. 다양한 예들에서, 비디오 소스 (18) 는 RGB 컬러 공간을 갖는 입력 신호를 출력할 수도 있다. 상술된 바와 같이, 본 개시물에 설명된 기법들은 일반적으로 비디오 코딩에 적용가능할 수도 있으며, 무선 및/또는 유선 애플리케이션들에 적용될 수도 있다. 각각의 경우에, 캡처된, 미리 캡처된, 또는 컴퓨터 생성된 비디오는 비디오 인코더 (20) 에 의해 인코딩될 수도 있다. 출력 인터페이스 (22) 는 인코딩된 비디오 정보를 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 상으로 출력할 수도 있다.

컴퓨터 판독가능 매체 (16) 는 순시적 매체들, 예컨대 무선 브로드캐스트 또는 유선 네트워크 송신, 또는 저장 매체들 (즉, 비일시적 저장 매체들), 예컨대 하드 디스크, 플래시 드라이브, 콤팩트 디스크, 디지털 비디오 디스크, 블루레이 디스크, 또는 다른 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 네트워크 서버 (미도시) 는, 예를 들어 네트워크 송신을 통해, 소스 디바이스 (12) 로부터 인코딩된 비디오 데이터를 수신하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 에 제공할 수도 있다. 유사하게, 디스크 스탬핑 설비와 같은 매체 제조 설비의 컴퓨팅 디바이스는 소스 디바이스 (12) 로부터 인코딩된 비디오 데이터를 수신하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 포함하는 디스크를 제조할 수도 있다. 따라서, 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 는 다양한 예들에서 다양한 형태들의 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함하는 것으로 이해될 수도 있다.

도 1 의 예에서, 목적지 디바이스 (14) 의 입력 인터페이스 (28) 는 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 로부터 정보를 수신한다. 컴퓨터 판독가능 매체 (16) 의 정보는 비디오 인코더 (20) 에 의해 정의된 신택스 정보를 포함할 수도 있으며, 그 신택스 정보는 블록들 및 다른 코딩된 유닛들, 예를 들어, GOP들의 특성들 및/또는 프로세싱을 설명하는 신택스 엘리먼트들을 포함한다. 디스플레이 디바이스 (32) 는 디코딩된 비디오 데이터를 사용자에게 디스플레이한다. 디스플레이 디바이스 (32) 는 다양한 디스플레이 디바이스들, 예컨대, 음극선관 (CRT) 디스플레이, 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 또는 다른 타입의 디스플레이 디바이스 중 임의의 것을 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는, JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding) 에 의해 개발된, 최근에 마무리된 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 뿐만 아니라 HEVC 범위 확장과 같은 비디오 코딩 표준에 따라 동작할 수도 있다. 대안적으로, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 대안적으로 MPEG-4, 파트 10, 진보된 비디오 코딩 (AVC) 으로서 지칭되는 ITU-T H.264 표준과 같은 다른 사유 또는 산업 표준들, 또는 그러한 표준들의 확장들에 따라 동작할 수도 있다. 그러나, 본 개시물의 기법들은 임의의 특정 코딩 표준으로 한정되지 않는다. 비디오 코딩 표준들의 다른 예들은 MPEG-2 및 ITU-T H.263 을 포함한다.

도 1 에 도시되지 않았지만, 일부 양태들에서, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 각각 오디오 인코더 및 디코더와 통합될 수도 있고, 공통 데이터 스트림 또는 별개의 데이터 스트림들에서 오디오 및 비디오 양쪽 모두의 인코딩을 핸들링하기 위해 적절한 MUX-DEMUX 유닛들, 또는 다른 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 적용가능하다면, MUX-DEMUX 유닛들은 ITU H.223 멀티플렉서 프로토콜, 또는 사용자 데이터그램 프로토콜 (UDP) 과 같은 다른 프로토콜들에 따를 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 각각 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서 (DSP) 들, 주문형 집적 회로 (ASIC) 들, 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA) 들, 이산 로직 회로부, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합들과 같은 다양한 적합한 인코더 회로부 중 임의의 것으로서 구현될 수도 있다. 본 개시물의 기법들이 부분적으로 소프트웨어로 구현되는 경우, 디바이스는 적합한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 소프트웨어에 대한 명령들을 저장하고 본 개시물의 기법들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 하드웨어로 명령들을 실행할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있으며, 이들 중 어느 하나는 조합된 비디오 인코더/디코더 (CODEC) 의 부분으로서 각각의 디바이스에 통합될 수도 있다.

비디오 시퀀스는 통상적으로 일련의 비디오 프레임들 또는 픽처들을 포함한다. 픽처들의 그룹 (GOP) 은 일반적으로 일련의 하나 이상의 비디오 픽처들을 포함한다. GOP 는 GOP 의 헤더, 하나 이상의 픽처들의 헤더, 또는 다른 곳에, GOP 에 포함된 다수의 픽처들을 설명하는 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 픽처의 각각의 슬라이스는 각각의 슬라이스에 대한 인코딩 모드를 설명하는 슬라이스 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 통상적으로 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 개개의 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들에 대해 동작한다.

HEVC 는 비디오 프레임 또는 픽처가 트리블록들 (즉, 최대 코딩 유닛 (LCU) 들 또는 "코딩 트리 유닛" (CTU) 들) 의 시퀀스로 분할될 수도 있다는 것을 설명한다. 트리블록들은 루마 및/또는 크로마 샘플들을 포함할 수도 있다. 비트스트림 내의 신택스 데이터는 픽셀들의 수의 관점에서 최대 코딩 유닛들인 LCU들에 대한 사이즈를 정의할 수도 있다. 일부 예들에서, CTU들 각각은 루마 샘플들의 코딩 트리 블록, 크로마 샘플들의 2개의 대응하는 코딩 트리 블록들, 및 코딩 트리 블록들의 샘플들을 코딩하는데 사용되는 신택스 구조들을 포함한다. 단색 픽처, 또는 3개의 별도의 컬러 평면들을 갖는 픽처에서는, CTU 가 단일 코딩 트리 블록, 및 코딩 트리 블록의 샘플들을 코딩하는데 사용되는 신택스 구조들을 포함할 수도 있다. 코딩 트리 블록은 샘플들의 NxN 블록일 수도 있다. 비디오 프레임 또는 픽처는 하나 이상의 슬라이스들로 파티셔닝될 수도 있다. 슬라이스는 코딩 순서 (예를 들어, 래스터 스캔 순서) 로 다수의 연속적인 트리블록들을 포함한다.

각각의 트리블록은 쿼드트리에 따라 하나 이상의 코딩 유닛 (CU) 들로 분할될 수도 있다. 일반적으로, 쿼드트리 데이터 구조는 CU 당 하나의 노드를 포함하며, 루트 노드는 트리블록에 대응한다. CU 가 4개의 서브-CU들로 분할되는 경우, 그 CU 에 대응하는 노드는 각각이 서브-CU들 중 하나에 대응하는 4개의 리프 노드들을 포함한다.

쿼드트리 데이터 구조의 각각의 노드는 대응하는 CU 에 대한 신택스 데이터를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 쿼드트리 내의 노드는, 그 노드에 대응하는 CU 가 서브-CU들로 분할되는지 여부를 나타내는 분할 플래그를 포함할 수도 있다. CU 에 대한 신택스 엘리먼트들은 재귀적으로 정의될 수도 있고, CU 가 서브-CU들로 분할되는지 여부에 의존할 수도 있다. CU 가 추가로 분할되지 않는다면, 그 CU 는 리프-CU 로 지칭된다.

비디오 인코더 (20) 는 코딩 트리 블록들을 코딩 블록들, 그에 따라 명칭 "코딩 트리 유닛들" 로 분할하기 위해 CTU 의 코딩 트리 블록들에 대해 쿼드-트리 파티셔닝을 재귀적으로 수행할 수도 있다. 코딩 블록은 샘플들의 NxN 블록일 수도 있다. 일부 예들에서, CU 는 루마 샘플 어레이, Cb 샘플 어레이 및 Cr 샘플 어레이를 갖는 픽처의 루마 샘플들의 코딩 블록 및 크로마 샘플들의 2개의 대응하는 코딩 블록들, 및 코딩 블록들의 샘플들을 코딩하는데 사용되는 신택스 구조들을 포함한다. 단색 픽처, 또는 3개의 별도의 컬러 평면들을 갖는 픽처에서는, CTU 가 단일 코딩 블록, 및 코딩 블록의 샘플들을 코딩하는데 사용되는 신택스 구조들을 포함할 수도 있다.

CU 는, CU 가 사이즈 구분 (size distinction) 을 갖지 않는다는 점을 제외하고는, H.264 표준의 매크로블록과 유사한 목적을 갖는다. 예를 들어, 트리블록은 4개의 자식 노드들 (또한 서브-CU들로도 지칭됨) 로 분할될 수도 있고, 각각의 자식 노드는 결국 부모 노드일 수도 있고 다른 4개의 자식 노드들로 분할될 수도 있다. 쿼드트리의 리프 노드로 지칭되는, 최종의 분할되지 않은 자식 노드는 리프-CU 로도 지칭되는 코딩 노드를 포함한다. 코딩된 비트스트림과 연관된 신택스 데이터는, 최대 CU 심도로 지칭되는, 트리블록이 분할될 수도 있는 최대 횟수를 정의할 수도 있으며, 또한 코딩 노드들의 최소 사이즈를 정의할 수도 있다. 그에 따라, 비트스트림은 또한 최소 코딩 유닛 (SCU) 을 정의할 수도 있다. 본 개시물은, HEVC 의 맥락에서, 하나 이상의 예측 유닛 (PU) 들, 또는 변환 유닛 (TU) 들을 추가로 포함할 수도 있는 임의의 CU, 또는 다른 표준들의 맥락에서, 유사한 데이터 구조들 (예를 들어, H.264/AVC 에서 매크로블록들 및 그의 서브-블록들) 을 지칭하기 위해 용어 "블록" 을 사용한다.

CU 는 하나 이상의 예측 유닛 (PU) 들 및 하나 이상의 변환 유닛 (TU) 들을 포함한다. 대응하는 CU 의 사이즈는 형상이 정방형 또는 장방형일 수도 있다. CU 의 사이즈는 8x8 픽셀들로부터 최대 64x64 픽셀들 이상인 트리블록의 사이즈까지의 범위에 이를 수도 있다. CU 와 연관된 신택스 데이터는, 예를 들어, CU 의 하나 이상의 PU들로의 파티셔닝을 설명할 수도 있다. 파티셔닝 모드들은 CU 가 스킵 또는 다이렉트 모드 인코딩되는지, 인트라-예측 모드 인코딩되는지, 또는 인터-예측 모드 인코딩되는지 여부 간에 상이할 수도 있다. CU 는 CU 의 PU들이 형상이 비정방형일 수도 있도록 파티셔닝될 수도 있다. CU 와 연관된 신택스 데이터는 또한, 예를 들어, 쿼드트리에 따라 CU 의 하나 이상의 TU들로의 파티셔닝을 설명할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 는 CU 의 코딩 블록을 하나 이상의 예측 블록들로 파티셔닝할 수도 있다. 예측 블록은 동일한 예측이 적용되는 샘플들의 장방형 (즉, 정방형 또는 비정방형) 블록일 수도 있다. CU 의 PU 는 픽처의 루마 샘플들의 예측 블록, 크로마 샘플들의 2개의 대응하는 예측 블록들, 및 예측 블록 샘플들을 예측하는데 사용되는 신택스 구조들을 포함할 수도 있다. 단색 픽처, 또는 3개의 별도의 컬러 평면들을 갖는 픽처에서는, PU 가 단일 예측 블록, 및 예측 블록 샘플들을 예측하는데 사용되는 신택스 구조들을 포함할 수도 있다.

변환 블록은 동일한 변환이 적용되는 샘플들의 장방형 블록일 수도 있다. CU 의 변환 유닛 (TU) 은 루마 샘플들의 변환 블록, 크로마 샘플들의 2개의 대응하는 변환 블록들, 및 변환 블록 샘플들을 변환하는데 사용되는 신택스 구조들을 포함할 수도 있다. 따라서, CU 의 각각의 TU 는 루마 변환 블록, Cb 변환 블록, 및 Cr 변환 블록을 가질 수도 있다. TU 와 연관된 루마 변환 블록은 CU 의 루마 잔차 블록의 서브-블록일 수도 있다. Cb 변환 블록은 CU 의 Cb 잔차 블록의 서브-블록일 수도 있다. Cr 변환 블록은 CU 의 Cr 잔차 블록의 서브-블록일 수도 있다. 단색 픽처, 또는 3개의 별도의 컬러 평면들을 갖는 픽처에서는, TU 가 단일 변환 블록, 및 변환 블록 샘플들을 변환하는데 사용되는 신택스 구조들을 포함할 수도 있다. TU 는 형상이 정방형 또는 비정방형 (예를 들어, 장방형) 일 수 있다. 다시 말해서, TU 에 대응하는 변환 블록은 형상이 정방형 또는 비정방형일 수도 있다.

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

일반적으로, PU 는 대응하는 CU 의 전부 또는 일부에 대응하는 공간 구역을 나타내며, PU 에 대한 참조 샘플을 취출하기 위한 데이터를 포함할 수도 있다. 또한, PU 는 예측에 관련된 데이터를 포함한다. 일부 예들에서, PU 는 인트라 모드 또는 인터 모드를 사용하여 인코딩될 수도 있다. 다른 예로서, PU 가 인터-모드 인코딩될 때, PU 는 PU 에 대한 하나 이상의 모션 벡터들을 정의하는 데이터를 포함할 수도 있다. PU 에 대한 모션 벡터를 정의하는 데이터는, 예를 들어, 모션 벡터의 수평 컴포넌트, 모션 벡터의 수직 컴포넌트, 모션 벡터에 대한 해상도 (예를 들어, 1/4 픽셀 정밀도 또는 1/8 픽셀 정밀도), 모션 벡터가 가리키는 참조 픽처, 및/또는 모션 벡터에 대한 참조 픽처 리스트 (예를 들어, List 0, List 1, 또는 List C) 를 설명할 수도 있다.

위에 나타낸 바와 같이, 하나 이상의 PU들을 갖는 리프-CU 는 또한 하나 이상의 TU들을 포함할 수도 있다. TU들은 상술된 바와 같이 RQT (또한 TU 쿼드트리 구조로도 지칭됨) 를 사용하여 특정될 수도 있다. 예를 들어, 분할 플래그는 리프-CU 가 4개의 변환 유닛들로 분할되는지 여부를 나타낼 수도 있다. 그 후에, 각각의 TU 는 추가의 서브-TU들로 추가로 분할될 수도 있다. TU 가 추가로 분할되지 않는 경우, 그것은 리프-TU 로 지칭될 수도 있다. 일반적으로, 인트라 코딩의 경우, 리프-CU 에 속하는 모든 리프-TU들은 동일한 인트라 예측 모드를 공유한다. 즉, 동일한 인트라-예측 모드가 일반적으로 리프-CU 의 모든 TU들에 대한 예측된 값들을 계산하기 위해 적용된다. 인트라 코딩의 경우, 비디오 인코더는, TU 에 대응하는 CU 의 부분과 오리지널 블록 사이의 차이로서, 인트라 예측 모드를 사용하여 각각의 리프-TU 에 대한 잔차 값을 계산할 수도 있다. TU 는 반드시 PU 의 사이즈로 한정되지는 않는다. 따라서, TU들은 PU 보다 더 크거나 더 작을 수도 있다. 인트라 코딩의 경우, PU 는 동일한 CU 에 대한 대응하는 리프-TU 와 병치 (collocate) 될 수도 있다. 일부 예들에서, 최대 사이즈의 리프-TU 는 대응하는 리프-CU 의 사이즈에 대응할 수도 있다.

또한, 리프-CU들의 TU들은 또한, RQT들로 지칭되는 각각의 쿼드트리 데이터 구조들과 연관될 수도 있다 즉, 리프-CU 는 리프-CU 가 TU들로 파티셔닝되는 방법을 나타내는 쿼드트리를 포함할 수도 있다. TU 쿼드트리의 루트 노드는 일반적으로 리프-CU 에 대응하는 한편, CU 쿼드트리의 루트 노드는 일반적으로 트리블록에 대응한다. 분할되지 않은 RQT 의 TU들은 리프-TU들로 지칭된다. 일반적으로, 본 개시물은 다르게 언급하지 않는다면 리프-CU 및 리프-TU 를 각각 지칭하기 위해 용어 CU 및 용어 TU 를 사용한다.

PU들과 TU들 양쪽 모두는 그 블록과 연관된 컬러 공간의 채널들 각각에 대응하는 샘플들의 하나 이상의 블록들을 포함할 수도 있다 (그 하나 이상의 블록들에 대응할 수도 있다). PU들의 블록들은 예측 블록의 샘플들을 포함할 수도 있고, TU들의 블록들은 오리지널 블록과 예측 블록 사이의 차이에 대응하는 잔차 샘플들을 포함하는 블록들일 수도 있다. YCbCr 컬러 공간과 연관된 블록들에 대해, 루마 샘플들의 블록들은 "Y" 채널에 대응할 수도 있고, 크로마 블록들의 2개의 상이한 채널들은 Cb 및 Cr 채널들 각각에 대응할 수도 있다.

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

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

CU 의 PU들을 사용한 인트라-예측 또는 인터-예측 코딩에 후속하여, 비디오 인코더 (20) 또는 비디오 디코더 (30) 는 CU 의 TU들에 대한 잔차 데이터를 계산할 수도 있다. PU들은 공간 도메인 (또한 픽셀 도메인으로도 지칭됨) 에서 예측 픽셀 데이터를 생성하는 방법 또는 모드를 설명하는 신택스 데이터를 포함할 수도 있고, TU들은 잔차 비디오 데이터에 대한 변환, 예를 들어, 이산 코사인 변환 (DCT), 정수 변환, 웨이브릿 변환, 또는 개념상 유사한 변환의 적용에 후속하는 변환 도메인에서의 계수들을 포함할 수도 있다. 잔차 데이터는 인코딩되지 않은 픽처의 픽셀들과 PU들에 대응하는 예측 값들 사이의 픽셀 차이들에 대응할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 또는 비디오 디코더 (30) 는 CU 에 대한 잔차 데이터를 포함하는 TU들을 형성한 후에, CU 에 대한 변환 계수들을 생성하기 위해 그 TU들을 변환할 수도 있다. 다시 말해서, 비디오 인코더 (20) 는 TU 에 대한 변환 블록에 변환을 적용하여 TU 에 대한 변환 계수 블록을 생성할 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 TU 에 대한 변환 계수 블록에 역변환을 적용하여 TU 에 대한 변환 블록을 재구성할 수도 있다.

변환 계수들을 생성하기 위한 변환들 (존재하는 경우) 의 적용에 후속하여, 비디오 인코더 (20) 또는 비디오 디코더 (30) 는 변환 계수들의 양자화를 수행할 수도 있다. 다시 말해서, 비디오 인코더 (20) 는 변환 계수 블록의 변환 계수들을 양자화할 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 변환 계수 블록의 변환 계수들을 양자화해제할 수도 있다. 양자화는 일반적으로, 변환 계수들이 계수들을 나타내는데 사용되는 데이터의 양을 가능한 한 감소시키기 위해 양자화되어, 추가 압축을 제공하는 프로세스를 지칭한다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부와 연관된 비트 심도를 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, n-비트 값은 양자화 동안 m-비트 값으로 내림 (round down) 될 수도 있으며, 여기서 n 은 m 보다 더 크다. 역 양자화 (즉, 양자화해제) 는 계수들의 일부 또는 전부의 비트 심도들을 증가시킬 수도 있다.

양자화에 후속하여, 비디오 인코더 (20) 는 변환 계수들을 스캔하여 양자화된 변환 계수들을 포함하는 2차원 매트릭스로부터 1차원 벡터를 생성할 수도 있다. 스캔은 그 어레이의 앞에 더 높은 에너지 (및 그에 따른 더 낮은 주파수) 계수들을 배치하고 그 어레이의 뒤에 더 낮은 에너지 (및 그에 따른 더 높은 주파수) 계수들을 배치하도록 설계될 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) 또는 비디오 디코더 (30) 는 미리 정의된 스캔 순서를 활용하여 양자화된 변환 계수들을 스캔하여, 엔트로피 인코딩될 수 있는 직렬화된 벡터를 생성할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 인코더 (20) 또는 비디오 디코더 (30) 는 적응적 스캔을 수행할 수도 있다. 1차원 벡터를 형성하기 위해 양자화된 변환 계수들을 스캔한 후에, 비디오 인코더 (20) 또는 비디오 디코더 (30) 는, 예를 들어, 콘텍스트 적응 이진 산술 코딩 (CABAC), 콘텍스트 적응 가변 길이 코딩 (CAVLC), 신택스 기반 콘텍스트 적응 이진 산술 코딩 (SBAC), PIPE (Probability Interval Partitioning Entropy) 코딩 또는 다른 엔트로피 인코딩 방법론에 따라 1차원 벡터를 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 또한, 비디오 데이터의 디코딩시에 비디오 디코더 (30) 에 의해 사용하기 위한 인코딩된 비디오 데이터와 연관된 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다.

CABAC 를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 송신될 심볼에 콘텍스트 모델 내의 콘텍스트를 할당할 수도 있다. 콘텍스트는 예를 들어 심볼의 이웃 값들이 비-제로인지 아닌지 여부에 관련될 수도 있다. CAVLC 를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 송신될 심볼에 대한 가변 길이 코드를 선택할 수도 있다. 가변 길이 코딩 (VLC) 에서의 코드워드들은 상대적으로 더 짧은 코드들은 더 가능성있는 심볼들에 대응하는 반면, 더 긴 코드들은 덜 가능성있는 심볼들에 대응하도록 구성될 수도 있다. 이러한 방법으로, VLC 의 사용은 예를 들어 송신될 각 심볼에 대한 동일 길이 코드워드들을 사용하는 것을 통해 비트 절약들을 달성할 수도 있다. 확률 결정은 심볼에 할당된 콘텍스트에 기초할 수도 있다.

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

본 개시물의 기법들 중 하나 이상은 비디오 데이터를 제 1 컬러 공간으로부터 제 2 컬러 공간으로 변환하기 위한 기법들에 관한 것이다. 그에 따라, 비디오 인코더 (20) 는, 코딩 유닛과 연관된 복수의 컬러 변환들과 연관된 비용을 결정하고, 복수의 컬러 변환들 중 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 컬러 변환을 선택하고, 복수의 컬러 변환들 중 선택된 컬러 변환을 사용하여 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록을 생성하기 위해 제 1 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 변환하며, 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 인코딩하도록 구성된 비디오 코더의 일 예를 나타낸다.

비디오 디코더 (30) 는 비트스트림에서 코딩 유닛과 연관된 신택스 데이터를 수신하는 것으로서, 그 신택스 데이터는 복수의 역 컬러 변환들 중 하나를 나타내는, 그 수신하는 것을 행하고, 수신된 신택스 데이터에 기초하여 복수의 역 컬러 변환들 중의 역 컬러 변환을 선택하고, 복수의 역 컬러 변환들 중 선택된 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 제 2 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록으로 역변환하며, 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 디코딩하도록 구성된 비디오 코더의 일 예를 나타낸다.

도 2 는 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 컬러 변환을 사용하여 제 1 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록들을 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터로 변환하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코더 (20A) 를 예시한 블록도이다. 도 2 의 예에서, 비디오 인코더 (20A) 는 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들의 인트라-코딩 및 인터-코딩을 수행할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20A) 는 도 1 의 비디오 인코더 (20) 의 일 예일 수도 있다. 인트라-코딩은 주어진 비디오 프레임 또는 픽처 내의 비디오에서의 공간 리던던시를 감소 또는 제거하기 위해 공간 예측에 의존한다. 인터-코딩은 비디오 시퀀스의 인접한 프레임들 또는 픽처들 내의 비디오에서의 시간 리던던시를 감소 또는 제거하기 위해 시간 예측에 의존한다. 인트라-모드 (I 모드) 는 몇몇 공간 기반 코딩 모드들 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다. 인터-모드들, 예컨대, 단방향성 예측 (P 모드) 또는 양예측 (B 모드) 은 몇몇 시간 기반 코딩 모드들 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다.

도 2 의 예에서, 비디오 인코더 (20A) 는 모드 선택 유닛 (40), 참조 픽처 메모리 (64), 합산기 (50), 변환 프로세싱 유닛 (52), 양자화 유닛 (54), 및 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 을 포함한다. 모드 선택 유닛 (40) 은 차례로 모션 보상 유닛 (44), 모션 추정 유닛 (42), 인트라 예측 유닛 (46), 및 파티션 유닛 (48) 을 포함한다. 비디오 블록 재구성을 위해, 비디오 인코더 (20A) 는 또한, 역양자화 유닛 (58), 역변환 유닛 (60), 및 합산기 (62) 를 포함한다. 디블록킹 (deblocking) 필터 (도 2 에는 미도시) 가 또한 블록 경계들을 필터링하여 재구성된 비디오로부터 블록키니스 아티팩트 (blockiness artifact) 들을 제거하기 위해 포함될 수도 있다. 원한다면, 디블록킹 필터는 통상적으로 합산기 (62) 의 출력을 필터링할 것이다. 부가적인 필터들 (인 루프 또는 포스트 루프) 이 또한 디블록킹 필터에 부가적으로 사용될 수도 있다. 이러한 필터들은 간략화를 위해 도시되지 않지만, 원한다면, (인 루프 필터처럼) 합산기 (50) 의 출력을 필터링할 수도 있다.

인코딩 프로세스 동안, 비디오 인코더 (20A) 는 코딩될 비디오 프레임 또는 슬라이스를 수신한다. 프레임 또는 슬라이스는 다수의 비디오 블록들로 분할될 수도 있다. 이러한 방법으로, 비디오 인코더 (20A) 는 인코딩될 비디오 프레임 내의 현재 비디오 블록을 수신할 수도 있다. 다양한 예들에서, 비디오 프레임 또는 슬라이스는 RGB 컬러 공간을 가질 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20A) 는, 아래에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 컬러 공간 변환을 사용하여, "오리지널 신호" 라고 지칭되는 RGB 비디오 데이터를 제 2 컬러 공간의 블록들로 변환하도록 구성될 수도 있다. 이 예에서, 비디오 인코더 (20A) 는 모션 인터-예측 또는 인트라-예측 전에 이 변환을 수행한다.

모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 시간 예측을 제공하기 위해 하나 이상의 참조 프레임들에서의 하나 이상의 블록들에 대해 수신된 비디오 블록의 인터-예측 코딩을 수행한다. 인트라 예측 유닛 (46) 은 대안적으로 공간 예측을 제공하기 위해 코딩될 블록과 동일한 프레임 또는 슬라이스에서의 하나 이상의 이웃 블록들에 대해 수신된 비디오 블록의 인트라-예측 코딩을 수행할 수도 있다. 인트라 예측 유닛 (46) 및/또는 모션 보상 유닛 (44) 은 변환을 사용하여 RGB 비디오 데이터의 예측 및/또는 잔차 블록들 (즉, 인트라-예측 또는 인터-예측이 수행된 후) 을 제 2 컬러 공간으로 변환하도록 구성될 수도 있다. 예측 및 잔차 블록들 양쪽은 "잔차 신호" 라고 지칭될 수도 있다. 비디오 인코더 (20A) 는, 예를 들어, 비디오 데이터의 각각의 블록에 대한 적절한 코딩 모드를 선택하기 위해 다수의 코딩 패스 (pass) 들을 수행할 수도 있다.

합산기 (50) 는 코딩되는 현재 비디오 블록의 픽셀 값들로부터 예측 블록의 픽셀 값들 사이의 차이들을 결정함으로써 잔차 비디오 블록을 형성할 수도 있다. 일부 예들에서, 합산기 (50) 는 잔차 블록을 결정 또는 인코딩하지 않는 것으로 결정할 수도 있다.

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

모드 선택 유닛 (40) 은, 예를 들어, 오차 결과들에 기초하여 코딩 모드들, 즉 인트라 또는 인터 중 하나를 선택할 수도 있고, 결과적인 인트라-코딩된 또는 인터-코딩된 블록을 합산기 (50) 에 제공할 수도 있다. 합산기 (50) 는 잔차 블록 데이터를 생성할 수도 있다. 예를 들어, 합산기 (50) 는 잔차 블록 데이터의 각각의 샘플이 현재 CU 의 코딩 블록에서의 샘플과 현재 CU 의 PU 의 예측 블록의 대응하는 샘플 사이의 차이와 동일하도록 현재 CU 에 대한 잔차 블록 데이터를 생성할 수도 있다. 합산기 (62) 는 참조 프레임으로서 사용하기 위한 인코딩된 블록 (즉, 코딩 블록) 을 재구성할 수도 있다. 모드 선택 유닛 (40) 은 또한, 신택스 엘리먼트들, 예컨대, 모션 벡터들, 인트라-모드 표시자들, 파티션 정보, 및 다른 이러한 신택스 정보를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 제공한다.

본 개시물의 기법들 중 하나 이상에 따른 다양한 예들에서, 모드 선택 유닛 (40) 은 2개 이상의 컬러 변환으로부터 제 2 컬러 공간으로의 하나의 변환을 선택하여, 선택된 컬러 변환이 라그랑주 (Lagrangian) 비용 함수와 같은 레이트-왜곡 비용 함수를 최적화하도록 구성될 수도 있다. 모드 선택 유닛, 또는 비디오 인코더 (20A) 의 다른 유닛, 예컨대 엔트로피 코딩 유닛 (56) 은, 코딩된 비디오 비트스트림에서 인덱스 값과 같은 신택스 엘리먼트를 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 인덱스 값은 라그랑주 비용 함수를 최적화하는 선택된 컬러 변환을 나타낼 수도 있다.

모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 고도로 통합될 수도 있지만, 개념상 목적들을 위해 별개로 예시된다. 모션 추정 유닛 (42) 에 의해 수행된 모션 추정은, 비디오 블록들에 대한 모션을 추정하는 모션 벡터들을 생성하는 프로세스이다. 예를 들어, 모션 벡터는 현재 프레임 (또는 다른 코딩된 유닛) 내에 코딩되는 현재 블록에 대한 참조 프레임 (또는 다른 코딩된 유닛) 내의 예측 블록에 대한 현재 비디오 프레임 또는 픽처 내의 비디오 블록의 PU 의 변위 (displacement) 를 나타낼 수도 있다. 다시 말해서, 모션 벡터는 PU 의 예측 블록과 참조 픽처에서의 대응하는 예측 블록 사이의 변위를 나타낼 수도 있다. 예측 블록은, 픽셀 차이의 관점에서, 코딩될 블록에 가깝게 매칭하는 것으로 확인되는 블록이며, 이는 SAD (sum of absolute difference), SSD (sum of square difference), 또는 다른 차이 메트릭들에 의해 결정될 수도 있다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (20A) 는 참조 픽처 메모리 (64) 에 저장된 참조 픽처들의 서브-정수 픽셀 포지션들에 대한 값들을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20A) 는 하나 이상의 참조 픽처들의 샘플들에 하나 이상의 보간 필터들을 사용 적용하여 PU 의 예측 블록에서 샘플들을 생성할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20A) 는 참조 픽처의 1/4 픽셀 포지션들, 1/8 픽셀 포지션들, 또는 다른 분수 픽셀 포지션들의 값들을 보간할 수도 있다. 따라서, 모션 추정 유닛 (42) 은 풀 픽셀 포지션들 및 분수 픽셀 포지션들에 대해 모션 검색을 수행하고 분수 픽셀 정밀도를 가진 모션 벡터를 출력할 수도 있다.

모션 추정 유닛 (42) 은 PU 의 포지션을 참조 픽처의 예측 블록의 포지션과 비교함으로써 인터-코딩된 슬라이스에서의 비디오 블록의 PU 에 대한 모션 벡터를 계산할 수도 있다. 참조 픽처는 각각이 참조 픽처 메모리 (64) 에 저장된 하나 이상의 참조 픽처들을 식별하는 제 1 참조 픽처 리스트 (List 0) 또는 제 2 참조 픽처 리스트 (List 1) 로부터 선택될 수도 있다. 모션 추정 유닛 (42) 이 모션 벡터를 계산한 경우, 모션 추정 유닛 (42) 은 계산된 모션 벡터를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 및 모션 보상 유닛 (44) 으로 전송할 수도 있다.

모션 보상 유닛 (44) 은 모션 보상을 수행할 수도 있다. 모션 보상은 모션 추정 유닛 (42) 에 의해 PU 에 대해 결정된 하나 이상의 모션 벡터들에 기초하여 PU 에 대한 하나 이상의 예측 블록들을 페치 (fetch) 또는 생성하는 것을 수반할 수도 있다. 다시, 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 일부 예들에서 기능적으로 통합될 수도 있다. 현재 비디오 블록의 PU 에 대한 모션 벡터의 수신시에, 모션 보상 유닛 (44) 은 모션 벡터에 기초하여 참조 픽처 리스트들 중 하나의 참조 픽처 리스트의 픽처로부터 예측 블록을 위치결정할 수도 있다. 일반적으로, 모션 추정 유닛 (42) 은 루마 컴포넌트들에 대한 모션 추정을 수행하고, 모션 보상 유닛 (44) 은 크로마 컴포넌트들 및 루마 컴포넌트들 양쪽 모두에 대한 루마 컴포넌트들에 기초하여 계산된 모션 벡터들을 사용한다. 모드 선택 유닛 (40) 은 또한 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (30) 에 의해 사용하기 위한 비디오 슬라이스 및 비디오 블록들과 연관된 신택스 엘리먼트들을 생성할 수도 있다.

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

예를 들어, 인트라 예측 유닛 (46) 은 다양한 테스트된 인트라-예측 모드들에 대해 레이트-왜곡 분석을 사용하여 레이트-왜곡 값들을 계산할 수도 있고, 테스트된 인트라-예측 모드들 중에서 최상의 레이트-왜곡 특성들을 갖는 인트라-예측 모드를 선택할 수도 있다. 레이트-왜곡 분석은 일반적으로 인코딩된 블록과, 그 인코딩된 블록을 생성하기 위해 인코딩되었던 오리지널의 미인코딩된 블록 사이의 왜곡 (또는 오차) 의 양뿐만 아니라, 인코딩된 블록을 생성하는데 사용된 비트레이트 (즉, 비트들의 수) 를 결정한다. 인트라 예측 유닛 (46) 은 어느 인트라-예측 모드가 블록에 대한 최상의 레이트-왜곡 값을 나타내는지를 결정하기 위해 다양한 인코딩된 블록들에 대한 레이트들 및 왜곡들로부터의 비율들을 계산할 수도 있다.

블록에 대한 인트라-예측 모드를 선택한 후, 인트라 예측 유닛 (46) 은 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 으로 블록에 대한 선택된 인트라-예측 모드를 나타내는 정보를 제공할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 선택된 인트라-예측 모드를 나타내는 정보를 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (20A) 는 (또한 코드워드 맵핑 테이블들로서도 지칭되는) 복수의 인트라-예측 모드 인덱스 테이블들 및 복수의 변경된 인트라-예측 모드 인덱스 테이블들을 포함할 수도 있는 송신된 비트스트림 구성 데이터 내에, 다양한 블록들에 대한 인코딩 콘텍스트들의 정의들, 및 그 콘텍스트들 각각에 대해 사용할 가장 가능성있는 인트라-예측 모드, 인트라-예측 모드 인덱스 테이블, 및 변경된 인트라-예측 모드 인덱스 테이블의 표시들을 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (20A) 는 모드 선택 유닛 (40) 으로부터의 예측 데이터 (예를 들어, 예측 블록) 와 코딩되는 오리지널 비디오 블록 (예를 들어, 코딩 블록) 으로부터의 데이터 사이의 차이를 결정함으로써 잔차 비디오 블록을 형성할 수도 있다. 합산기 (50) 는 이 차이 연산을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 잔차 블록에 변환을 적용하여 잔차 변환 계수 값들을 포함하는 비디오 블록 (즉, 변환 계수 블록) 을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 이산 코사인 변환 (DCT) 또는 개념상 유사한 변환을 적용하여 잔차 계수 값들을 생성할 수도 있다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 DCT 와 개념상 유사한 다른 변환들을 수행할 수도 있다. 웨이브릿 변환들, 정수 변환들, 서브-대역변환들 또는 다른 타입들의 변환들이 또한 사용될 수 있다. 어떤 경우에도, 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 잔차 블록에 변환을 적용하여, 잔차 변환 계수들의 블록을 생성한다. 변환은 잔차 정보를 픽셀 값 도메인으로부터 변환 도메인, 예컨대 주파수 도메인으로 컨버팅할 수도 있다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 결과적인 변환 계수들을 양자화 유닛 (54) 으로 전송할 수도 있다. 양자화 유닛 (54) 은 변환 계수들을 양자화하여 비트 레이트를 추가로 감소시킨다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부와 연관된 비트 심도를 감소시킬 수도 있다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터를 조정함으로써 변경될 수도 있다. 일부 예들에서, 양자화 유닛 (54) 은 그 후에 양자화된 변환 계수들을 포함하는 매트릭스의 스캔을 수행할 수도 있다. 대안적으로, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 이 그 스캔을 수행할 수도 있다.

양자화에 후속하여, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 코딩한다. 다시 말해서, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 양자화된 변환 계수들을 나타내는 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 예를 들어, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 콘텍스트 적응 이진 산술 코딩 (CABAC), 콘텍스트 적응 가변 길이 코딩 (CAVLC), 신택스 기반 콘텍스트 적응 이진 산술 코딩 (SBAC), PIPE (probability interval partitioning entropy) 코딩 또는 다른 엔트로피 코딩 기법을 수행할 수도 있다. 콘텍스트 기반 엔트로피 코딩의 경우에, 콘텍스트는 이웃 블록들에 기초할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 의한 엔트로피 코딩에 후속하여, 인코딩된 비트스트림은 다른 디바이스 (예를 들어, 비디오 디코더 (30)) 에 송신되거나 또는 추후 송신 또는 취출을 위해 아카이브될 수도 있다.

역양자화 유닛 (58) 및 역변환 유닛 (60) 은, 예를 들어, 참조 블록으로서의 추후 사용을 위해, 픽셀 도메인에서의 잔차 블록을 재구성하기 위해, 각각 역양자화 및 역변환을 적용한다. 예를 들어, 역양자화 유닛 (58) 은 변환 계수 블록을 양자화해제할 수도 있다. 역변환 유닛 (60) 은 양자화해제된 변환 계수 블록에 역변환을 적용함으로써 TU 에 대한 변환 블록을 재구성할 수도 있다. 합산기 (62) 는 참조 픽처 메모리 (64) 에의 저장을 위한 재구성된 비디오 블록을 생성하기 위해 재구성된 잔차 블록을 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 생성된 모션 보상된 예측 블록에 부가한다. 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은, 재구성된 비디오 블록을, 후속하는 비디오 프레임에서의 블록을 인터-코딩 (즉, 인터 예측) 하기 위한 참조 블록으로서 사용할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (44) 은 또한 하나 이상의 보간 필터들을 재구성된 잔차 블록에 적용하여 모션 추정에의 사용을 위해 서브-정수 픽셀 값들을 계산할 수도 있다.

모션 추정 유닛 (42) 은, 비디오 인코더 (20A) 가 인터-예측되는 하나 이상의 PU들의 픽셀 값들을 예측하는데 사용될 수도 있는 하나 이상의 참조 픽처들을 결정할 수도 있다. 모션 추정 유닛 (42) 은 LTRP 또는 단기 참조 픽처로서 각각의 참조 픽처를 시그널링할 수도 있다. 모션 추정 유닛 (42) 은, 이 픽처들이 참조를 위해 사용되지 않는 것으로서 마킹될 때까지, 디코딩된 픽처 버퍼 (DPB) (예를 들어, 참조 픽처 메모리 (64)) 에 참조 픽처들을 저장할 수도 있다. 비디오 인코더 (20A) 의 모드 선택 유닛 (40) 은 하나 이상의 참조 픽처들에 대한 식별 정보를 포함하는 다양한 신택스 엘리먼트들을 인코딩할 수도 있다.

도 2 에 예시된 다양한 유닛들에 부가적으로, 비디오 인코더 (20A) 는 하나 이상의 컬러 공간 변환기 유닛들 및/또는 적응 컬러 공간 변환기 유닛들을 더 포함할 수도 있고, 이들은 컬러 변환 또는 역 컬러 변환을 수행할 수도 있다. 적응 컬러 공간 변환기 유닛들은, 예를 들어, 모드 선택 유닛 (40) 전에 및/또는 양자화 유닛 (54) 후에, 도 2 에 예시된 다양한 유닛들 사이에 위치결정될 수도 있다. 비디오 인코더 (20A) 에서의 적응 컬러 공간 변환기 유닛들의 위치는 도 4 의 예와 관련하여 아래에 더욱 상세히 설명된다.

이러한 방식으로, 도 2 의 비디오 인코더 (20A) 는 코딩 유닛과 연간된 복수의 컬러 변환들과 연관된 비용을 결정하도록 구성된 비디오 인코더의 일 예를 나타낸다. 비디오 인코더 (20A) 는 또한, 복수의 컬러 변환들 중 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 컬러 변환을 선택하고, 복수의 컬러 변환들 중 선택된 컬러 변환을 사용하여 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록을 생성하기 위해 제 1 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 변환하며, 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 인코딩하도록 구성될 수도 있다.

도 3 은 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터를 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터로 변환하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 디코더의 일 예를 예시한 블록도이다. 도 3 의 예에서, 비디오 디코더 (30A) 는 엔트로피 디코딩 유닛 (70), 모션 보상 유닛 (72), 인트라 예측 유닛 (74), 역양자화 유닛 (76), 역변환 유닛 (78), 참조 픽처 메모리 (82) 및 합산기 (80) 를 포함한다. 비디오 디코더 (30A) 는 도 1 의 비디오 디코더 (30) 의 일 예일 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 디코더 (30A) 는 비디오 인코더 (20A) (도 2) 와 관련하여 설명된 인코딩 패스에 일반적으로 역인 디코딩 패스를 수행할 수도 있다.

디코딩 프로세스 동안, 비디오 디코더 (30A) 는 비디오 인코더 (20A) 로부터 연관된 신택스 엘리먼트들 및/또는 신택스 데이터 및 인코딩된 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 나타내는 인코딩된 비디오 비트스트림을 수신한다. 비디오 디코더 (30A) 의 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 양자화된 계수들, 모션 벡터들 또는 인트라-예측 모드 표시자들, 및 다른 신택스 엘리먼트들을 생성하기 위해 비트스트림을 엔트로피 디코딩한다. 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 모션 보상 유닛 (72) 으로 포워딩한다.

엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 복수의 역 컬러 변환들 중 하나를 나타내는 CU 에 대한 신택스 데이터를 수신할 수도 있다. 비디오 디코더 (30A) 는 신택스 데이터에 기초하여 코딩된 유닛 또는 블록에 대한 역변환을 선택할 수도 있다. 일부 예들에서, 신택스 데이터는 인덱스 값 신택스 엘리먼트를 포함할 수도 있다. 인덱스 값은, 선택된 컬러 변환들이, 하나 이상의 컬러 변환들 중 상술된 라그랑주 비용 함수를 최소화시키는 컬러 변환임을 나타낼 수도 있다. 일부 예들에서, 인덱스 값은 복수의 역 컬러 변환들 중 가장 낮은 연관된 왜곡 비용을 갖는 선택된 역 컬러 변환을 나타낼 수도 있다.

일부 예들에서, 인덱스 신택스 엘리먼트는, 복수의 역 컬러 변환들 중 복수의 컬러 변환들 각각과 연관된 복수의 컬러 컴포넌트들 각각과 RGB 컬러 공간의 컬러 컴포넌트들 사이의 가장 높은 연관된 상관을 갖는 컬러 공간과 연관되는 선택된 역 컬러 변환을 나타낼 수도 있다. 일부 예들에서, 신택스 데이터는 현재 CU 또는 현재 블록에 대한 하나 이상의 이웃하는 재구성된 블록들의 신택스 데이터일 수도 있다 (예를 들어, 이들 블록들에 적용된 역변환들을 나타냄). 비디오 디코더 (30A) 는 일부 예들에서 제 1 블록과 제 2 블록 중 적어도 하나에 대한 재구성된 이웃 블록들의 신택스 엘리먼트들에 기초하여 가장 높은 상관을 결정할 수도 있다. 비디오 디코더 (30A) 는 비디오 슬라이스 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨뿐만 아니라 다른 레벨들에서 신택스 엘리먼트들을 수신할 수도 있다.

비디오 디코더 (30A) 는 참조 픽처 메모리 (82) 에 저장된 참조 픽처들에 기초하여 (예를 들어, 디폴트 구성 기법들을 사용하여) 참조 픽처 리스트들, List 0 및 List 1 을 구성할 수도 있다. 비디오 슬라이스가 인트라-코딩된 (I) 슬라이스로서 코딩될 때, 인트라 예측 유닛 (74) 은 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 데이터를 생성할 수도 있다. 인트라 예측 유닛 (74) 은 현재 프레임 또는 픽처의 이전에 디코딩된 블록들로부터의 시그널링된 인트라 예측 모드 및 데이터에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수도 있다. 비디오 디코더 (30A) 가 인터-코딩된 (즉, B, P 또는 GPB) 슬라이스로서 비디오 프레임의 슬라이스들을 코딩할 때, 모션 보상 유닛 (72) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 으로부터 수신된 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 참조 픽처 리스트들 중 하나 내의 참조 픽처들 중 하나로부터 예측 블록들을 생성할 수도 있다.

모션 보상 유닛 (72) 은 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 예측 결정하기 위해 모션 벡터들 및/또는 신택스 엘리먼트들을 사용할 수도 있다. 일부 예들에서, 모션 보상 유닛 (72) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 으로부터 수신된 모션 벡터들에 기초하여 예측 정보를 생성할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 예측 정보를 사용하여 디코딩되는 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 모션 보상 유닛 (72) 은 수신된 신택스 엘리먼트들 중 일부를 사용하여, 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 코딩하는데 사용된 예측 모드 (예를 들어, 인트라- 또는 인터-예측), 인터-예측 슬라이스 타입 (예를 들어, B 슬라이스, P 슬라이스, 또는 GPB 슬라이스), 슬라이스에 대한 하나 이상의 참조 픽처 리스트들에 대한 구성 정보, 현재 비디오 슬라이스의 각각의 인터-인코딩된 비디오 블록에 대한 모션 벡터들, 슬라이스의 각각의 인터-코딩된 비디오 블록에 대한 인터-예측 상태, 및 현재 비디오 슬라이스 내의 비디오 블록들을 디코딩하기 위한 다른 정보를 결정한다.

PU 의 모션 벡터가 서브-픽셀 정확도를 가질 때, 모션 보상 유닛 (72) 은 참저 픽처의 샘플들에 하나 이상의 보간 필터들을 적용하여 PU 에 대한 예측 블록을 생성할 수도 있다. 다시 말해서, 모션 보상 유닛 (72) 은 또한 보간 필터들에 기초하여 보간을 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 비디오 인코더 (20) 가 비디오 블록들의 인코딩 동안 사용한 것과 동일한 보간 필터들을 사용하여 참조 블록들의 서브-정수 픽셀들에 대한 보간된 값들을 계산할 수도 있다. 따라서, 일부 예들에서, 모션 보상 유닛 (72) 은 수신된 신택스 엘리먼트들로부터 비디오 인코더 (20) 에 의해 사용된 보간 필터들을 결정할 수도 있고 그 보간 필터들을 사용하여 예측 블록들을 생성할 수도 있다.

역양자화 유닛 (76) 은 비트스트림에서 제공되고 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 에 의해 디코딩되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화, 즉, 양자화해제한다. 역양자화 프로세스는 양자화의 정도, 및 마찬가지로, 적용되어야 하는 역양자화의 정도를 결정하기 위해 양자화 파라미터 (QP_Y) 의 사용을 포함할 수도 있다. 비디오 디코더 (30A) 는 비디오 슬라이스에서 각각의 비디오 블록에 대한 양자화 파라미터 (QP_Y) 를 계산할 수도 있다.

역변환 유닛 (78) 은 양자화해제된 변환 계수 블록들을 수신할 수도 있다. 변환이 현재 블록에 대해 스킵되는 경우, 역변환 유닛 (78) 은 양자화해제된 잔차 블록들을 수신할 수도 있다. 역변환 유닛 (78) 은 역변환을 사용하여 수신된 블록들을 변환할 수도 있다. 일부 예들에서, 픽셀 도메인에서의 잔차 블록들 (예를 들어, 변환 블록들) 을 생성하기 위해 변환 계수들에 역변환 (예를 들어, 역 DCT, 역 정수 변환, 또는 개념상 유사한 역변환 프로세스) 을 적용한다. 역변환 유닛 (78) 은 "재구성된 잔차 신호" 라고 지칭되는 신호를 출력할 수도 있다. 일부 예들에서, 역변환 유닛 (78) 또는 역 적응 컬러 변환기 (도 5 의 예에서 더욱 상세히 예시됨) 는 본 개시물의 기법들에 따른 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간으로부터의 변환 계수 및/또는 잔차 블록들을 제 2 공간의 블록들로 역변환할 수도 있다.

비디오 디코더 (30A) 는 또한 신택스 엘리먼트들 또는 다른 정보에 기초하여 현재 블록이 인트라-예측되는 것을 결정할 수도 있다. 현재 비디오 블록이 인트라-예측되는 경우, 인트라 예측 유닛 (74) 은 현재 블록을 디코딩할 수도 있다. 인트라 예측 유닛 (74) 은 현재 블록과 동일한 픽처로부터 이웃 예측 블록을 결정할 수도 있다. 인트라 예측 유닛 (74) 은 예측 블록에 기초하여 변환 계수 블록 및/또는 잔차 블록을 생성할 수도 있다.

모션 보상 유닛 (72) 또는 인트라 예측 유닛 (74) 이 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재 비디오 블록에 대한 변환 계수 블록 및/또는 잔차 블록을 생성한 후에, 비디오 디코더 (30A) 는 역변환 유닛 (78) 으로부터의 잔차 블록들을 모션 보상 유닛 (72) 에 의해 생성된 대응하는 예측 블록들과 조합함으로써 디코딩된 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (80) 는 이 합산 연산을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 원한다면, 디블록킹 필터는 또한 블록키니스 아티팩트들을 제거하기 위해 디코딩된 블록들을 필터링하기 위해 적용될 수도 있다. (코딩 루프에서의 또는 코딩 루프 후의) 다른 루프 필터들이 또한 픽셀 트랜지션들을 평활화하거나, 또는 다르게는 비디오 품질을 개선하는데 사용될 수도 있다. 참조 픽처 메모리 (82) 는 주어진 프레임 또는 픽처에 디코딩된 비디오 블록들을 저장하고, 비디오 디코더 (30) 가 후속하는 모션 보상을 위해 사용할 수도 있다. 참조 픽처 메모리 (82) 는 또한 도 1 의 디스플레이 디바이스 (32) 와 같은 디스플레이 디바이스 상의 추후 프리젠테이션을 위해 디코딩된 비디오를 저장할 수도 있다.

일단 비디오 디코더 (30) 가 재구성된 비디오를 생성한다면, 비디오 디코더 (30) 는 일부 예들에서 (예를 들어, 디스플레이 또는 저장을 위해) 디코딩된 비디오로서 재구성된 비디오 블록들을 출력할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 또한, 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간으로부터 제 2 RGB 컬러 공간으로, "재구성된 신호" 라고 지칭되는, 재구성된 비디오 데이터의 블록들을 변환하도록 구성될 수도 있다.

상술된 바와 같이, 인터-예측 동안, 모션 보상 유닛 (72) 은 비디오 디코더 (30A) 가 디코딩되는 현재 블록에 대한 예측 비디오 블록들을 형성하는데 사용할 수도 있는 하나 이상의 참조 픽처들을 결정할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은, 참조 픽처가 장기 참조를 위해 마킹되는지 또는 단기 참조를 위해 마킹되는지 여부를 나타내는, 코딩된 비디오 비트스트림의 신택스 엘리먼트들에 기초하여 참조 픽처들이 장기 참조 픽처들인지 또는 단기 참조 픽처들인지 여부를 결정할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 참조 픽처들이 참조를 위해 사용되지 않는 것으로서 마킹될 때까지 디코딩된 픽처 버퍼 (DPB) (예를 들어, 참조 픽처 메모리 (82)) 에 참조 픽처들을 저장할 수도 있다.

비디오 디코더 (30A) 의 모션 보상 유닛 (72) 은 현재 디코딩 블록에 대한 예측 블록들을 형성하는데 사용된 하나 이상의 참조 픽처들에 대한 식별 정보를 포함하는 다양한 신택스 엘리먼트들을 디코딩할 수도 있다. 인터-예측된 PU 의 디코딩 동안, 모션 보상 유닛 (72) 은 액티브 시퀀스 파라미터 세트에서 시그널링되는 현재 픽처에 대한 하나 이상의 LTRP들의 식별 정보를 디코딩할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 또한 현재 픽처에 대한 픽처 파라미터 세트 또는 현재 픽처의 슬라이스 헤더에서 현재 픽처를 예측하는데 사용되는 하나 이상의 단기 참조 픽처들에 대한 식별 정보를 디코딩할 수도 있다.

도 3 에 예시된 다양한 유닛들에 부가적으로, 비디오 디코더 (30A) 는 하나 이상의 컬러 변환기 유닛들 및/또는 적응 컬러 변환기 유닛들을 더 포함할 수도 있고, 이들은 컬러 변환 또는 역 컬러 변환을 수행할 수도 있다. 적응 컬러 변환 유닛들은, 예를 들어, 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 전에 및/또는 역변환 유닛 (78) 후에, 도 3 에 예시된 다양한 유닛들 사이에 위치결정될 수도 있다. 비디오 디코더 (30A) 에서의 적응 컬러 변환기 유닛들의 위치는 도 5 의 예와 관련하여 아래에 더욱 상세히 설명된다.

이러한 방식으로, 도 3 의 비디오 디코더 (30A) 는 하나 이상의 역 컬러 변환들 중 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록으로 변환하고, RGB 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 디코딩하도록 구성된 비디오 디코더의 일 예를 나타낸다.

다른 예에서, 비디오 디코더 (30A) 는 하나 이상의 역 컬러 변환들 중 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록으로 적응적으로 변환하는 것으로서, 여기서 제 2 컬러 공간은 RGB 컬러 공간인, 그 적응적으로 변환하는 것을 행하고, RGB 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 디코딩하도록 구성된 비디오 디코더의 일 예를 나타낼 수도 있다.

도 4 는 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 컬러 변환을 사용하여 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터를 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록들로 변환하기 위한 기법들을 활용할 수도 있는 다른 예시적인 비디오 인코더 (20B) 를 예시한 블록도이다.

도 4 는 비디오 인코더 (20A) 의 더욱 상세화된 버전을 예시한다. 비디오 인코더 (20B) 는 비디오 인코더 (20A) (도 2) 또는 비디오 인코더 (20) (도 1) 의 일 예일 수도 있다. 도 4 의 예는 본 개시물의 기법들을 구현하기 위한 2개의 가능한 예들을 예시한다. 제 1 구현에서, 비디오 인코더 (20B) 는 하나 이상의 컬러 변환 중의 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 입력 비디오 신호의 제 1 블록을 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 블록으로 적응적으로 변환한다. 제 2 의 예시된 예는 동일한 기법들을 수행하지만, 입력 신호에 대한 것보다는, 잔차 비디오 데이터의 블록들에 대해 컬러 변환을 수행한다.

도 4 의 예에서, 비디오 인코더 (20B) 는 스위치들 (101, 105, 113, 121) 이 현재 스위칭되기 때문에 비디오 데이터 (즉, 오리지널 신호) 의 예측 및 잔차 블록들에 대해 컬러 변환들을 수행하는 것으로서 도시된다. 스위치들 (101, 105, 113, 및 121) 이 대안적인 포지션으로 스위칭되는 경우, 비디오 인코더 (20B) 는, 예측 및/또는 잔차 비디오 데이터의 블록들을 변환하기보다는, 모션 추정, 및 모션 예측을 수행하기 전에 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록들로의 RGB 컬러 공간을 갖는 오리지널 신호의 비디오 데이터의 블록들에 대한 컬러 변환들을 수행하도록 구성된다.

도 4 에 예시된 바와 같은 잔차 비디오 데이터의 블록들에 대해 컬러 변환들을 수행하는 프로세스가 이제 더욱 상세히 설명된다. 도 4 의 예에서, 오리지널 신호 (100) 는 (스위치 (101) 의 경로를 따라서) 예측 프로세싱 유닛 (104) 에 전달된다. 예측 프로세싱 유닛 (104) 은 참조 픽처 메모리 (122) 로부터 하나 이상의 참조 픽처들로부터의 데이터를 수신할 수도 있다. 예측 프로세싱 유닛 (104) 은 비디오 데이터의 예측 블록을 생성하고, 오리지널 신호 (100) 로부터의 비디오 데이터의 예측 블록을 조합하여 잔차 신호 (124) 를 생성한다. 이 예에서, 적응 컬러 변환기 (106) 는 RGB 컬러 공간으로부터의 비디오 데이터의 예측 블록 및 잔차 블록을 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오의 제 2 예측 블록 및 제 2 잔차 블록으로 변환한다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20B) 는 비용 함수에 기초하여 제 2 컬러 공간 및 컬러 변환을 선택할 수도 있다.

변환/양자화 유닛 (108) 은 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록에 대해 변환 (예를 들어, 이산 코사인 변환) 을 수행할 수도 있다. 부가적으로, 변환/양자화 유닛 (108) 은 제 2 비디오 블록 (즉, 변환된 잔차 비디오 블록) 을 양자화할 수도 있다. 엔트로피 인코더 (110) 는 양자화된 잔차 비디오 블록을 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 엔트로피 인코더는 비디오 디코더, 예를 들어, 비디오 디코더 (30) 에 의한 디코딩을 위해 양자화된 잔차 비디오 블록을 포함하는 비트스트림을 출력할 수도 있다.

양자화해제/역변환 유닛 (112) 은 또한 양자화된, 변환된 계수 및/또는 잔차 비디오 블록들을 수신할 수도 있고, 변환된 계수 및 잔차 비디오 블록들을 역변환하고 양자화해제할 수도 있다. 양자화해제된, 역변환된 비디오 블록들은 이 포인트에서 여전히 제 2 컬러 공간을 가질 수도 있다. 양자화해제/역변환의 결과는 재구성된 잔차 신호 (126) 이다. 역 적응 컬러 변환기 (114) 는 적응 컬러 변환기 (106) 에 의해 수행된 변환과 연관된 역 컬러 변환에 기초하여 재구성된 잔차 신호를 역 컬러 변환할 수도 있다. 결과적인 역 적응 컬러 변환된 계수 및/또는 잔차 비디오 블록들은 이 포인트에서 RGB 컬러 공간을 가질 수도 있다.

잔차 비디오 블록에 대한 역 컬러 변환의 적용에 후속하여, 예측 보상기 (116) 는 예측 블록에서 잔차 비디오 블록에 다시 부가할 수도 있다. 디블록 필터 (118) 는 결과적인 블록을 디블록킹할 수도 있다. SAO 필터 (120) 는 SAO 필터링을 수행할 수도 있다. 참조 픽처 메모리 (122) 는 그 후에 장래의 사용을 위해 결과적인 재구성된 신호 (128) 를 저장할 수도 있다.

잔차 비디오 데이터의 블록보다는, 입력 신호 (즉, 인코딩되지 않은 비디오 데이터) 의 비디오 블록을 컬러 변환하기 위해, 스위치 (101) 는 대안적인 포지션으로 플립핑되고, 적응 변환기 (102) 는 하나 이상의 컬러 변환들 중의 컬러 변환을 사용하여 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 블록으로부터 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 블록으로 입력 비디오 블록을 컬러 변환한다. 예측 프로세싱 유닛 (104) 에 의한 예측은 상술된 바와 같이 진행하지만, 그 결과는, 적응 컬러 변환기 (106) 에 의해 컬러 변환되기보다는, 스위치 (105) 가 (도 4 에 예시된 포지션과 비교하면) 대안적인 포지션에 있기 때문에 변환/양자화 유닛 (108) 에 직접 공급될 수도 있다.

변환/양자화 유닛 (108), 엔트로피 코더 (110), 및 양자화해제/역변환 유닛 (112) 각각은 잔차 비디오 블록을 컬러 변환하는 것에 대해 상술된 바와 같이 동작할 수도 있고, 재구성된 신호 (126) 가 생성되며, 또한 제 2 컬러 공간에 있다. 재구성된 신호 (126) 는 스위치 (113) 를 통해 예측 보상기 (116) 에 공급된다. 스위치 (113) 는 도 4 에 예시된 포지션에 대한 대안적인 포지션에 있고, 역 적응 컬러 변환기 (114) 는 바이패스된다. 예측 보상기 (116), 디블록 필터 (118), 및 SAO 필터 (120) 는 재구성된 신호 (128) 를 생성하기 위해 잔차 비디오 블록을 컬러 변환하는 것에 대해 상술된 바와 같이 동작할 수도 있다. 그러나, 상술된 재구성된 신호 (128) 와는 달리, 이 예에서, 재구성된 신호 (128) 의 블록은, RGB 컬러 공간보다는, 여전히 제 2 컬러 공간을 가질 수도 있다.

재구성된 신호 (128) 는, 도 4 에 예시된 것에 대한 대안적인 포지션에 있는 스위치 (121) 를 통해 역 적응 컬러 변환기 (130) 로 공급될 수도 있다. 역 적응 컬러 변환기 (130) 는 재구성된 신호 (128) 의 블록들을 RGB 컬러 공간을 갖는 블록들로 역 컬러 변환할 수도 있고, 참조 픽처 메모리 (122) 는 장래의 참조를 위해 참조 픽처의 블록들로서 이 블록들을 저장할 수도 있다.

상술된 바와 같이, 비디오 인코더 (20B) 는 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 제 2 컬러 공간으로 변환하기 위해 하나 이상의 컬러 공간들의 변환을 선택할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20B) 는 컬러 변환들 각각과 연관된 레이트-왜곡 비용들을 계산함으로써 컬러 변환을 적응적으로 선택한다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20B) 는, 복수의 컬러 변환들 중 CU 또는 CU 의 블록에 대한 가장 낮은 연관된 왜곡 비용을 갖는 컬러 변환을 선택할 수도 있다. 비디오 인코더 (20B) 는 가장 낮은 연관된 왜곡 비용을 갖는 선택된 컬러 변환을 나타내는 인덱스 신택스 엘리먼트 또는 다른 신택스 데이터를 시그널링할 수도 있다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (20B) 는 컬러 변환과 연관된 왜곡과, 컬러 변환에 의한 비트레이트 (예를 들어, 달성된 압축) 사이의 트레이드오프를 고려한 라그랑주 비용 함수를 활용할 수도 있다. 일부 예들에서, 라그랑주 비용은 L = D + λ R 에 대응하고, 여기서 L 은 라그랑주 비용이고, D 는 왜곡이고, λ 는 라그랑주 승수이며, R 는 비트레이트이다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20B) 는, 복수의 컬러 변환들 중 라그랑주 비용을 최소화시키는 컬러 변환을 나타내는 인덱스 신택스 엘리먼트를 시그널링할 수도 있다.

일부 높은 성능 또는 고충실도 비디오 코딩 애플리케이션들 또는 구성들에서, 왜곡은 비트레이트를 최소화시킨 것보다 많이 최소화되어야 한다. 이러한 경우들에서, RGB 컬러 공간으로부터 제 2 컬러 공간으로 비디오 데이터를 변환할 때, 비디오 인코더 (20B) 는 최소 왜곡을 발생시키는 컬러 변환 및 컬러 공간을 선택할 수도 있다. 비디오 인코더 (20B) 는 최소 왜곡을 발생시키는 선택된 컬러 변환 또는 컬러 공간을 나타내는 인덱스 신택스 엘리먼트를 시그널링할 수도 있다.

일부 다른 경우들에서, 비디오 인코더 (20B) 는 제 2 컬러 공간의 블록의 컬러 컴포넌트들과 RGB 비디오 데이터의 블록의 컬러 컴포넌트들 각각 사이의 상관에 기초하여 RGB 컬러 공간의 블록들을 제 2 컬러 공간으로 변환하는 비용을 계산할 수도 있다. 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 컬러 변환은 입력 신호의 RGB 컬러 컴포넌트들과 가장 가깝게 상관되는 컬러 컴포넌트들을 갖는 컬러 변환일 수도 있다. 비디오 인코더 (20B) 는 그의 컬러 컴포넌트들과 RGB 컬러 컴포넌트들 사이의 가장 높은 상관을 갖는 선택된 컬러 변환을 나타내는 인덱스 신택스 엘리먼트를 시그널링할 수도 있다.

일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20B) 는 상이한 CU들, LCU들, CTU들 등에 대한 상이한 컬러 변환들을 선택할 수도 있다는 것을 인지해야 한다. 즉, 단일 픽처에 대해, 비디오 인코더 (20B) 는 상이한 컬러 공간들과 연관된 상이한 컬러 변환들을 선택할 수도 있다. 다수의 상이한 컬러 변환들을 선택하는 것은 코딩 효율을 최적화시키고 레이트 왜곡을 감소시킬 수도 있다. 다수의 변환들 중 비디오 인코더 (20B) 가 현재 블록에 대해 선택한 것이 어떤 변환인지를 나타내기 위해, 비디오 인코더 (20B) 는 선택된 컬러 변환에 대응하는 인덱스 값을 시그널링할 수도 있다. 비디오 인코더 (20B) 는 CTU, CU, PU, 및 TU 의 비디오의 제 1 블록 중 하나 이상에서의 인덱스 값을 시그널링할 수도 있다.

그러나, 일부 경우들에서, 비디오 인코더 (20B) 는 CVS 라고 지칭되는 코딩된 픽처들의 시퀀스 또는 하나 또는 복수의 블록들에 적용될 단일 컬러 변환을 결정할 수도 있다. 단지 하나의 컬러 변환이 선택되는 경우에, 각각의 블록에 대해, 비디오 인코더 (20B) 는 플래그 신택스 엘리먼트를 시그널링할 수도 있다. 플래그 신택스 엘리먼트의 하나의 값은 비디오 인코더 (20B) 가 CVS 에서의 픽처들 모두에 대해 또는 현재 블록에 대해 단일 변환을 적용하였다는 것을 나타낼 수도 있다. 플래그 신택스 엘리먼트의 다른 값은 어떠한 변환도 현재 블록에 적용되지 않았다는 것을 나타낸다. 비디오 인코더 (20B) 는, 예를 들어, 상술된 비용 기반 기준들을 사용하여, 개별적으로 픽처의 블록들 각각에 컬러 변환을 적용할지 아닌지 여부를 결정할 수도 있다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (20B) 는 복수의 블록들 중의 각각의 하나의 블록에 복수의 역 컬러 변환들 중 미리 정의된 컬러 변환을 적용할지 여부를 결정한다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20B) 및 비디오 디코더 (30B) 는 디폴트의 미리 정의된 컬러 변환/역 컬러 변환을 활용할 수도 있다. 복수의 블록들 중의 각각의 하나의 블록에 그 미리 정의된 컬러 변환을 적용하는 것으로 결정한 것에 응답하여, 비디오 인코더 (20B) 는 미리 정의된 컬러 변환이 비디오 데이터의 복수의 블록들 중의 각각의 하나의 블록에 적용되었음을 나타내는 데이터를 디코딩하는 일 없이 그 미리 정의된 컬러 변환을 사용하여 복수의 블록들 각각을 변환할 수도 있다.

역의 방식으로, 비디오 디코더 (30B) 는 복수의 블록들 중의 각각의 하나의 블록에 복수의 역 컬러 변환들 중 미리 정의된 역 컬러 변환을 적용할지 여부를 결정하도록 구성될 수도 있다. 복수의 블록들 중의 각각의 하나의 블록에 미리 정의된 역 컬러 변환을 적용하는 것으로 결정한 것에 응답하여, 비디오 디코더 (30B) 는 미리 정의된 컬러 변환이 비디오 데이터의 복수의 블록들 중의 각각의 하나의 블록에 적용되었음을 나타내는 데이터를 디코딩하는 일 없이 그 미리 정의된 컬러 변환을 사용하여 복수의 블록들 각각을 역변환할 수도 있다.

본 개시물의 컬러 변환들은, 비디오 데이터의 블록에 대한 아이덴티티 변환, 차분 변환, 가중된 차분 변환, DCT, YCbCr 변환, YCgCo 변환, 및 YCgCo-R 변환을 포함할 수도 있지만 반드시 이들로 한정되지는 않는다. 비디오 인코더 (20B) 와 같은, 본 개시물의 기법들에 따라 구성된 비디오 코더는, 이들 변환들 및/또는 이들의 역들뿐만 아니라 다른 변환들, 예컨대, Adobe RGB, sRGB, scRGB, Rec. 709, Rec. 2020, Adobe Wide Gamut RGB, ProPhoto RGB, CMYK, Pantone, YIQ, YDbDr, YPbPr, xvYCC, ITU BT.601, ITU BT.709, HSV, 및 여기에 구체적으로 설명되지 않는 다른 컬러 공간들, 컬러 공간들, 및/또는 크로마 서브샘플링 포맷들로/로부터의 변환들 중 하나 이상을 적용할 수도 있다.

RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록에 컬러 변환을 적용하기 위해, 비디오 인코더 (20B) 는 RGB 픽셀의 적색, 녹색, 및 청색 컬러 컴포넌트들을 포함하는 3 x 1 매트릭스를 컬러 변환 매트릭스와 곱할 수도 있다. 곱셈의 결과는 제 2 컬러 공간을 갖는 픽셀이다. 비디오 코더는 비디오 블록의 각각의 픽셀에 컬러 변환 매트릭스를 적용하여 제 2 컬러 공간에서의 픽셀들의 제 2 블록을 생성할 수도 있다. 다양한 컬러 변환들이 이제 더욱 상세히 설명된다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (20B) 는 아이덴티티 변환 매트릭스 또는 역 아이덴티티 변환 매트릭스를 적용할 수도 있다. 아이덴티티 변환 매트릭스는 다음을 포함하고:

비디오 디코더 (30A) 가 적용할 수도 있는 역변환 매트릭스는 다음을 포함한다:

비디오 코더가 아이덴티티 변환을 적용할 때, 결과적인 픽셀 값은 입력 픽셀 값과 동일하다, 즉, 아이덴티티 변환을 적용하는 것은 컬러 변환을 전혀 적용하지 않는 것과 동등하다. 비디오 인코더 (20B) 는 비디오 블록들의 RGB 컬러 공간을 유지하는 것이 요구될 때 아이덴티티 변환을 선택할 수도 있다.

다른 예에서, 비디오 인코더 (20B) 는 차분 변환 매트릭스를 적용할 수도 있다. 차분 변환 매트릭스는 다음을 포함한다:

비디오 디코더 (30A) 는 역의, 역 차분 매트릭스를 적용할 수도 있고, 이것은 다음을 포함한다:

다음 예에서, 비디오 인코더 (20B) 는 가중된 차분 변환 또는 역 가중된 차분 변환을 적용하도록 구성될 수도 있다. 가중된 차분 변환 매트릭스는 다음을 포함하고:

비디오 디코더 (3OB) 가 적용할 수도 있는 역의 가중된 차분 매트릭스는 다음을 포함한다:

가중된 차분 변환들에서, α ₁ 및 α ₂ 는 비디오 코더가 조정할 수도 있는 파라미터들이다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20A) 는 다음 식들에 따라 파라미터들 α ₁ 및 α ₂ 를 계산할 수도 있다:

그리고

.

비디오 인코더 (20B) 는 다양한 예들에서 코딩된 비디오 비트스트림에서 α ₁ 및 α ₂ 의 값들을 시그널링할 수도 있다.

이들 식들에서, R 은 RGB 컬러 공간의 적색 컬러 채널에 대응하고, G 는 녹색 컬러 채널에 대응하며, B 는 청색 컬러 채널에 대응한다. 차분 변환 식들에서, "cov()" 는 공분산 함수이고, "var()" 는 분산 함수이다.

R, G, 및 B 의 값들을 결정하기 위해, 인코더 또는 디코더는 인코더 또는 디코더에 의해 계산되었을 때 공분산 및 분산 함수들이 동일한 결과 또는 가중치를 갖는다는 것을 보장하기 위해 참조 픽셀들의 세트를 활용할 수도 있다. 일부 예들에서, 특정 참조 픽셀들은 코딩된 비디오 비트스트림 (예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림에서의 신택스 엘리먼트들) 에서 시그널링될 수도 있다. 다른 예들에서, 인코더 및 디코더는 특정 참조 픽셀들을 사용하도록 미리 프로그래밍될 수도 있다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (20B) 는 차분 변환을 사용하여 블록들을 변환할 때 α ₁ 및 α ₂ 의 값들을 제한 또는 제약할 수도 있다. 비디오 코더는 정수들 또는 이항 (dyadic) 수들의 세트, 예를 들어, 1/2, ¼, 1/8 등... 에 대해 α ₁ 및 α ₂ 의 값들을 제약할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 코더는 이항 수, 예를 들어, 1/8, 2/8, 3/8, ..., 8/8 을 갖는 분수의 값들에 대해 α ₁ 및 α ₂ 를 제약할 수도 있다. 이항 수 또는 이항 함수는 2 의 거듭제곱인 분모를 가지며, 분자가 정수인 유리수이다. α ₁ 및 α ₂ 의 값들을 제한하는 것은 α ₁ 및 α ₂ 를 코딩하는 비트스트림 효율을 개선시킬 수도 있다.

다른 예들에서, 비디오 인코더 (20B) 는, DCT 변환을 사용하여, RGB 컬러 공간을 갖는 블록을 변환하여 제 2 블록을 생성하도록 구성될 수도 있다. DCT 는 상이한 주파수들 및 진폭들의 사인 곡선들의 합으로서 샘플들을 표현하기 위한 블록의 샘플들을 변환한다. DCT 변환 또는 역변환은 코사인 함수들의 합의 관점에서 데이터 포인트들의 유한 시퀀스로 그리고 그 유한 시퀀스로부터 픽셀을 변환할 수도 있다. DCT 변환 매트릭스는 다음에 대응한다:

역의 방식으로, 비디오 디코더 (30B) 는 블록들을 오리지널 샘플들로 복귀시키도록 DCT 를 사용하여 변환된 블록들에 역변환을 적용하도록 구성될 수도 있다. 역 DCT 변환 매트릭스는 다음에 대응한다:

비디오 인코더 (20B) 는 또한 RGB 컬러 공간을 갖는 블록에 YCbCr 변환을 적용하여 YCbCr 컬러 공간을 갖는 블록을 생성할 수도 있다. 상술된 바와 같이, YCbCr 컬러 공간은 루마 (Y) 컴포넌트뿐만 아니라 청색 크로미넌스 (Cb) 및 적색 크로미넌스 (Cr) 컴포넌트들을 포함한다. YCbCr 변환 매트릭스는 다음에 대응할 수도 있다:

비디오 디코더 (30B) 는 YCbCbr 컬러 공간을 갖는 블록을 RGB 컬러 공간을 갖는 블록으로 컨버팅하기 위해 역 YCbCr 변환을 적용하도록 구성될 수도 있다. 역 YCbCr 변환 매트릭스는 다음에 대응할 수도 있다:

비디오 인코더 (20B) 는 또한 RGB 컬러 공간을 갖는 블록에 YCgCo 변환을 적용하여 YCgCo 컬러 공간을 갖는 블록을 생성할 수도 있다. YCgCo 컬러 공간은 루마 (Y) 컴포넌트뿐만 아니라 녹색 크로미넌스 (Cg) 및 오렌지 크로미넌스 (Co) 컴포넌트들을 포함한다. YCgCo 변환 매트릭스는 다음에 대응할 수도 있다:

비디오 디코더 (30B) 는 YCgCo 컬러 공간을 갖는 블록을 RGB 컬러 공간을 갖는 블록으로 컨버팅하기 위해 역 YCgCo 변환을 적용하도록 구성될 수도 있다. 역 YCgCo 변환 매트릭스는 다음에 대응할 수도 있다:

비디오 인코더 (20B) 는 또한 YCgCo-R 변환을 RGB 컬러 공간을 갖는 블록에 적용하여 YCgCo-R 컬러 공간을 갖는 블록을 생성하도록 구성될 수도 있다. YCgCo-R 컬러 공간은 루마 (Y) 컴포넌트뿐만 아니라 녹색 크로미넌스 (Cg) 및 오렌지 크로미넌스 (Co) 컴포넌트들을 포함한다. 그러나, 상술된 YCgCo 변환과는 달리, YCgCg-R 변환은 가역가능하다, 예를 들어, YCgCo-R 변환은, 예를 들어, 라운딩 오차들로 인한 어떠한 왜곡도 생성되지 않을 수도 있다.

YCbCr 변환 매트릭스는 다음에 대응할 수도 있다:

비디오 디코더 (30B) 는 역 YCgCo-R 변환을 적용하도록 구성될 수도 있다. YCgCo-R 역변환은 YCgCo-R 컬러 공간을 갖는 ㅂ르록들을 RGB 컬러 공간을 갖는 ㅂ르록들로 역변환한다. 역 YCgCo-R 변환 매트릭스는 다음에 대응할 수도 있다:

여기에 설명된 컬러 변환들 중 임의의 것을 적용하기 위해, 비디오 인코더 (20B) 는 플랙시블 파라미터들을 갖는 리프팅 스킴 (lifting scheme) 을 구현할 수도 있다. 리프팅 스킴은, 리프팅 단계들 또는 사다리 구조들이라고 지칭되는, 단순한 필터링 단계들의 유한 시퀀스로 이산 웨이브릿 변환을 분해하는 기법이다. 비디오 인코더 (20B) 는 코딩된 비디오 비트스트림에서 파라미터들을 시그널링할 수도 있고, 또는 비디오 인코더 (20B) 는 동일한 방법으로 파라미터들을 도출할 수도 있다. 리프팅 스킴의 하나의 예는 다음과 같다:

여기서 a, b, c, 및 d 는 상술된 바와 같은 파라미터들이다. 이 리프팅 스킴에서, R, G, 및 B 는 각각 적색, 녹색, 및 청색 컬러 채널들 또는 샘플들이다. 가중된 차분 변환에 대해 상술된 파라미터들에 대해, a, b, c, 및 d 의 값들이 제한 또는 한정될 수도 있어서, 예를 들어, 부호들이 단지 포지티브 또는 네거티브일 수 있다. 일부 경우들에서, 다음과 같이 리프팅 스킴에서 부가적인 단계들이 존재할 수도 있다:

여기서 f, g, h, i, 및 j 는 파라미터들이다. 다른 예들에서뿐만 아니라, 리프팅 스킴을 사용할 때, 비디오 인코더 (20A) 및 비디오 디코더 (30A) 는 3개의 컴포넌트들의 출력 심도를 정규화할 수 있고, R''', B", 및 G" 는 미리 결정된 비트 심도 내에서 정규화될 수 있고, 이 미리 결정된 비트 심도는 각각의 컴포넌트에 대해 반드시 동일하지는 않을 수도 있다.

이러한 방식으로, 도 4 의 비디오 인코더 (20B) 는 코딩 유닛과 연관된 복수의 컬러 변환들과 연관된 비용을 결정하고, 복수의 컬러 변환들 중 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 컬러 변환을 선택하고, 복수의 컬러 변환들 중 선택된 컬러 변환을 사용하여 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록을 생성하기 위해 제 1 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 변환하며, 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 인코딩하도록 구성된 비디오 인코더를 나타낸다.

도 5 는 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터를 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터로 역변환하기 위한 기법들을 활용할 수도 있는 다른 예시적인 비디오 디코더 (30B) 를 예시한 블록도이다.

도 5 는 비디오 디코더 (30B) 의 더욱 상세화된 버전을 예시한다. 다른 예들에서, 비디오 디코더 (30B) 는 비디오 디코더 (30A) (도 2) 및/또는 비디오 디코더 (30) (도 1) 의 일 예일 수도 있다. 도 5 의 예는 본 개시물의 기법들을 구현하기 위한 2개의 가능한 예들을 예시한다. 제 1 구현에서, 비디오 디코더 (30B) 는 복수의 역 컬러 변환들 중의 역 컬러 변환을 사용하여 입력 비디오 신호의 블록을 제 1 컬러 공간 (예를 들어, 비-RGB 컬러 공간) 으로부터의 입력 비디오 신호의 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 제 2 블록으로 적응적으로 역변환한다. 제 2 의 예시된 예는 동일한 기법들을 수행하지만, 입력 신호에 대한 것보다는, 잔차 비디오 데이터의 블록들에 대해 역 컬러 변환을 수행한다.

도 5 의 예에서, 비디오 디코더 (30B) 는 스위치들 (145, 및 156) 이 현재 스위칭되기 때문에 잔차 비디오 데이터 예의 블록들에 대해 역 컬러 변환들을 수행하는 것으로서 도시된다. 스위치들 (145 및 156) 이 대안적인 포지션으로 스위칭되는 경우, 비디오 디코더 (30B) 는, 잔차 비디오 데이터의 블록들을 역변환하기보다는, 제 1 표현을 갖는 입력 비디오 데이터의 블록들을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록들로 역 컬러 변환하도록 구성된다.

도 5 에 예시된 바와 같은 잔차 비디오 데이터의 블록들에 대해 역 컬러 변환들을 수행하는 프로세스가 이제 상세히 설명된다. 도 5 의 예에서, 인코딩된 입력 비트스트림 (140) (또한 입력 신호라고도 지칭됨) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (142) 에 전달된다. 엔트로피 디코딩 유닛 (142) 은 비트스트림 (140) 을 엔트로피 디코딩하여 제 1 컬러 공간을 갖는 잔차 비디오 데이터의 양자화된 블록을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩 유닛 (142) 은 비트스트림 (140) 에 포함된 특정 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 디코딩할 수도 있다. 양자화해제/역변환 유닛 (144) 은 변환 계수 블록을 양자화해제할 수도 있다. 부가적으로, 양자화해제/역변환 유닛 (144) 은 변환 계수 블록에 역변환을 적용하여 잔차 비디오 데이터를 포함하는 변환 블록을 결정할 수도 있다. 따라서, 양자화해제/역변환 유닛 (144) 은 비트스트림 (140) 의 엔트로피 디코딩된 비디오 데이터의 블록들을 양자화해제하고 역변환할 수도 있다. 비디오 디코더 (30B) 가 잔차 데이터의 블록들을 역 컬러 변환하도록 구성될 때, 스위치 (148) 는 제 1 컬러 공간을 갖는 잔차 비디오 데이터의 블록을 역 적응 컬러 변환기 (150) 에 공급한다. 이러한 방법으로, 역 적응 컬러 변환기 (150) 는 TU 의 변환 블록을 수신할 수도 있다.

역 적응 컬러 변환기 (150) 는 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록으로 적응적으로 역변환할 수도 있다. 예를 들어, 역 적응 컬러 변환기 (150) 는 TU 의 변환 블록에 적용하기 위한 역변환을 선택할 수도 있다. 이 예에서, 역 적응 컬러 변환기 (150) 는 선택된 역변환을 변환 블록에 적용하여 변환 블록을 제 1 컬러 공간으로부터 RGB 컬러 공간으로 변환할 수도 있다. 예측 보상 유닛 (152) 은 메모리 (154) 로부터의 참조 픽처를 조합할 수도 있다. 예를 들어, 예측 보상 유닛 (152) 은 CU 의 TU 의 변환 블록을 수신할 수도 있다. 이 예에서, 예측 보상 유닛 (152) 은 CU 에 대한 코딩 블록을 결정할 수도 있다. 이 예에서, CU 의 코딩 블록의 각각의 샘플은 변환 블록에서의 샘플과 CU 의 PU 에 대한 예측 블록에서의 대응하는 샘플의 합과 동일할 수도 있다. 디블록 필터 (156) 는 조합된 재구성된 이미지를 디블록킹할 수도 있다. SAO 필터 유닛 (158) 은 적용가능하다면 부가적인 SAO 필터링을 수행할 수도 있다.

SAO 필터 (158) 의 출력은 재구성된 신호 (160) 이다. 비디오 디코더 (30B) 가 잔차 비디오 데이터의 블록들을 역 컬러 변환하도록 구성되는 경우, 스위치 (162) 는 참조 픽처로서의 장래의 사용을 위해 재구성된 신호 (160) 를 참조 픽처 메모리 (154) 에 공급한다. 비디오 디코더 (30B) 는 또한 재구성된 신호 (160) 를 이미지/비디오 (164) 로서 출력할 수도 있다.

비디오 디코더 (30B) 가 잔차 비디오 데이터의 블록들과는 대조적으로 오리지널 입력 신호의 블록들을 역 컬러 변환하도록 구성되는 예들에서, 엔트로피 디코딩 유닛 (142) 및 양자화해제/역변환 유닛 (144) 은 이전에 설명된 방식으로 동작한다. 스위치 (148) 는 대안적인 포지션에 있고 재구성된 잔차 신호를 직접적으로 예측 보상 유닛 (152) 에 공급한다. 이 포인트에서, 예측 보상 유닛 (152) 에 제공된 잔차 블록은, RGB 컬러 공간보다는, 여전히 제 1 컬러 공간에 있다.

예측 보상 유닛 (152) 은 오리지널 이미지의 블록을 재구성할 수도 있고 잔차 블록을 참조 픽처 메모리 (154) 로부터의 픽처들의 하나 이상의 블록들과 조합할 수도 있다. 디블록 필터 (156) 및 SAO 필터 (158) 는 비디오 데이터의 잔차 블록들을 역변환하는 것과 관련하여 상술된 바와 같이 동작할 수도 있다. SAO 필터 (158) 의 출력은 재구성된 신호 (160) 이고, 그의 블록들은 여전히 제 1 컬러 공간에 있으며, RGB 컬러 공간을 갖지 않을 수도 있다 (예를 들어, 아이덴티티 변환이 사용된 경우 블록들은 여전히 RGB 컬러 공간을 가질 수도 있다).

재구성된 신호 (160) 는 스위치 (162) 를 통해 역 적응 컬러 변환기 (166) 에 공급될 수도 있고, 이 스위치 (162) 는 도 5 에 예시된 포지션과 비교하면 대안적인 포지션에 있다. 역 적응 컬러 변환기 (166) 는 하나 이상의 역 컬러 변환들 중의 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 재구성된 신호를 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록으로 역 컬러 변환할 수도 있다. 일부 예들에서, 디코더 (30B) 가 사용하는 특정 역변환은 비트스트림 (140) 에서 시그널링될 수도 있다. 역 적응 컬러 변환기 (166) 는 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 블록을 이미지/비디오 (164) 로서의 출력을 위해 공급할 뿐만 아니라, 참조 픽처로서의 장래의 저장 및 사용을 위해 참조 픽처 메모리 (154) 에 공급할 수도 있다.

이러한 방식으로, 비디오 디코더 (30B) 는 복수의 역 컬러 변환들과 연관된 비용을 결정하고, 복수의 역 컬러 변환들 중 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 역 컬러 변환을 선택하도록 구성된비디오 코더 디바이스의 일 예를 나타낸다. 비디오 디코더 (30B) 는 또한 복수의 역 컬러 변환들 중 선택된 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 제 2 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오의 제 2 블록으로 적응적으로 역변환하며, 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 디코딩하도록 구성될 수도 있다.

도 6 은 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 컬러 변환을 사용하여 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터를 제 2 컬러 변환을 갖는 비디오 데이터로 변환하기 위한 프로세스를 예시한 플로우차트이다. 단지 예시의 목적들을 위해, 도 6 의 방법은 도 1, 도 2, 및 도 4 의 비디오 인코더 (20, 20A, 및/또는 20B) 에 대응하는 비디오 인코더와 같은 비디오 인코더에 의해 수행될 수도 있다.

도 6 의 방법에서, 비디오 인코더 (20) 는 코딩 유닛과 연관된 복수의 컬러 변환들과 연관된 비용을 결정하고 (180), 복수의 컬러 변환들로부터 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 컬러 변환을 선택할 수도 있다 (182). 비디오 인코더 (20) 는 또한 복수의 컬러 변환들 중 선택된 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오의 제 2 블록으로 변환하도록 구성될 수도 있다 (184). 또한, 비디오 인코더 (20) 는 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 인코딩할 수도 있다 (186). 일부 예들에서, 비디오의 제 2 블록을 인코딩하는 것은 오리지널 블록을 인코딩하는 것을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 인코딩은 잔차 블록을 인코딩하는 것을 포함할 수도 있다.

일부 예들에서, 하나 이상의 컬러 변환들은: 아이덴티티 변환, 차분 변환, 가중된 차분 변환, 이산 코사인 변환 (DCT), YCbCr 변환, YCgCo 변환, 및 YCgCo-R 변환으로 이루어지는 그룹 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 컬러 변환들은 이제 더욱 상세히 설명될 것이다.

일부 예들에서, 아이덴티티 변환은 다음을 포함한다:

일부 예들에서, 차분 변환은 다음을 포함한다:

일부 예들에서, DCT 변환은 다음을 포함한다:

일부 예들에서, YCbCr 변환은 다음을 포함한다:

일부 예들에서, YCgCo 변환은 다음을 포함한다:

일부 예들에서, YCgCo-R 변환은 다음을 포함한다:

다양한 예들에서, 비디오 인코더 (20, 20A, 또는 20B) 는 리프팅 스킴을 사용하여 선택된 컬러 변환을 포함하는, 여기에 설명된 컬러 변환들 중 임의의 것을 도출할 수도 있다. 리프팅 스킴은 다음에 대응할 수도 있다:

여기서 a, b, c, 및 d 는 파라미터들이다. 비디오 인코더 (20, 20A, 또는 20B) 는 또한 다음에 따라 리프팅 스킴의 변형을 활용할 수도 있다:

여기서 e, f, g, h, i, 및 j 는 파라미터들이다. 이들 리프팅 스킴 예들에서, R, B, 및 G 는 적색, 녹색, 및 청색 샘플들에 대응할 수도 있다. 리프팅 스킴을 사용하여 하나 이상의 컬러 변환들을 도출하는 것의 부분으로서, 비디오 인코더 (20) 은 리프팅 스킴의 각각의 컬러 채널의 비트 심도를 정규화할 수도 있다.

일부 예들에서, 가중된 차분 변환은 다음을 포함한다:

차분 변환의 일부 예들에서, α ₁ = cov(G, B) / var(G) 이고, α ₂ = cov(G, R) / var(G) 이고, R 은 RGB 컬러 공간의 적색 컬러 채널에 대응하고, G 는 RGB 컬러 공간의 녹색 컬러 채널에 대응하고, B 는 RGB 컬러 공간의 청색 컬러 채널에 대응하고, "cov()" 는 공분산 함수이며, "var()" 는 분산 함수이다. 일부 예들에서, 공분산 함수 및 분산 함수들은 참조 픽셀들의 세트를 사용하여 계산된다.

다양한 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 α ₁ 및 α ₂ 의 값들을 인코딩할 수도 있다. α ₁ 및 α ₂ 의 값들은 또한: 정수들의 세트, 이항 수들의 세트, 및 이항 수를 갖는 분수들의 세트로 이루어지는 그룹 중 적어도 하나를 포함하는 값들의 세트로 제약될 수도 있다.

일부 예들에서, 도 6 의 방법에서 비디오 인코더 (20) 는 또한 하나 이상의 컬러 공간들의 컬러 변환이 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록에 적용되었음을 나타내는 데이터를 시그널링할 수도 있다.

일부 예들에서, 도 6 의 방법에서, 제 1 블록은 비디오 데이터의 픽처에서의 복수의 블록들 중의 블록을 포함할 수도 있고, 비디오 인코더 (20) 는 또한 복수의 블록들에 하나 이상의 컬러 변환들 중의 단일 변환을 적용할지 여부를 결정하도록 구성될 수도 있다. 복수의 블록들에 단일 변환을 적용하는 것으로 결정한 것에 응답하여, 비디오 인코더 (20) 는 복수의 블록들 각각에 대해 플래그 신택스 엘리먼트를 시그널링할 수도 있다. 플래그의 제 1 값은 단일 변환이 적용되었음을 나타내고, 플래그의 제 2 값은 단일 변환이 적용되지 않았음을 나타낸다.

다양한 예들에서, 비디오 데이터의 제 1 블록은: CTU, CU, PU, 및 TU 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.

다른 예들에서, 제 1 블록은 비디오 데이터의 픽처에서의 복수의 블록들 중의 단일 블록을 포함하고, 비디오 인코더 (20) 는 또한 블록들 중의 각각의 하나의 블록에 단일 컬러 변환을 적용하는 것으로 결정한 것에 응답하여, 비디오 데이터의 블록들 중의 각각의 하나의 블록에 컬러 변환들 중 하나 이상의 컬러 변환의 단일 컬러 변환을 적용할지 여부를 결정하고, 단일 컬러 변환이 비디오 데이터의 블록들 중의 각각의 하나의 블록에 적용되었음을 나타내는 데이터를 시그널링하는 일 없이 단일 컬러 변환을 사용하여 블록들 각각을 변환하도록 구성된다.

다른 예에서, 비디오 인코더 (20A) 는 복수의 컬러 변환들 중 L = D + λ R 에 대응하는 라그랑주 비용을 최소화하는 컬러 변환을 선택하도록 구성될 수도 있고, 여기서 L 은 라그랑주 비용이고, D 는 왜곡 값이고, λ 는 라그랑주 승수이며, R 는 비트레이트 값이다. 비디오 인코더 (20A) 는 또한 코딩된 비디오 비트스트림에서 선택된 컬러 변환을 나타내는 신택스 엘리먼트를 시그널링하도록 구성될 수도 있다. 시그널링된 신택스 엘리먼트는 선택된 컬러 변환에 대응하는 인덱스 값을 포함할 수도 있다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 또한 하나 이상의 컬러 변환들 각각과 연관된 왜곡 비용을 결정하도록 구성될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 그 후에 가장 낮은 연관된 왜곡 비용을 갖는 컬러 변환을 선택하고 선택된 컬러 변환을 사용하여 RGB 컬러 공간을 갖는 제 1 비디오 블록을 제 2 비디오 블록으로 변환할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 또한, 코딩된 비디오 비트스트림에서, 선택된 컬러 변환, 즉, 가장 낮은 연관된 왜곡 비용을 갖는 변환을 나타내는 신택스 엘리먼트를 시그널링하도록 구성될 수도 있다. 시그널링된 신택스 엘리먼트는 선택된 컬러 변환에 대응하는 인덱스 값을 포함할 수도 있다.

다양한 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 또한 하나 이상의 컬러 변환들 각각과 연관된 각각의 컬러 공간과 제 1 비디오 블록의 RGB 컬러 공간의 컬러 컴포넌트들 사이의 상관을 결정하도록 구성될 수도 있고, 여기서 RGB 컬러 공간을 갖는 제 1 비디오 블록을 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록으로 변환하는데 사용되는 컬러 변환은 복수의 컬러 변환들 중 가장 높은 연관된 상관을 갖는 컬러 공간과 연관된 컬러 변환이다.

일부 예들에서, 데이터의 제 1 블록은 잔차 데이터의 블록을 포함할 수도 있고, 또는 비디오 데이터의 제 1 블록은 오리지널 신호의 비디오 데이터의 블록을 포함할 수도 있다.

도 7 은 본 개시물의 하나 이상의 양태들에 따른 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터를 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터로 변환하는 프로세스를 예시한 플로우차트이다. 단지 예시의 목적들을 위해, 도 7 의 방법은 도 1, 도 3, 및 도 5 에 예시된 비디오 디코더 (30, 30A, 및/또는 30B) 에 대응하는 비디오 인코더와 같은 비디오 디코더에 의해 수행될 수도 있다.

도 7 의 예에서, 비디오 디코더 (30) 는 비트스트림에서의 코딩된 유닛과 연관된 신택스 데이터를 수신하는 것으로서, 이 신택스 데이터는 복수의 역 컬러 변환들 중 하나의 역 컬러 변환을 나타내는, 그 신택스 데이터를 수신하는 것을 행하고 (200), 수신된 신택스 데이터에 기초하여 복수의 역 컬러 변환들 중의 역 컬러 변환을 선택할 수도 있다 (202). 비디오 디코더 (30) 는 복수의 역 컬러 변환들 중 선택된 역 컬러 변환을 사용하여 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 블록을 제 2 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오의 제 2 블록으로 역변환할 수도 있다 (204). 또한, 비디오 디코더 (30) 는 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 디코딩할 수도 있다 (206). 일부 예들에서, 디코딩된 블록은 변환 계수들의 오리지널 블록을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 디코딩된 블록은 변환 계수들의 잔차 블록을 포함할 수도 있다.

다양한 예들에서, 하나 이상의 역 컬러 변환들은: 역 아이덴티티 변환, 역 차분 변환, 역 가중된 차분 변환, 역 이산 코사인 변환 (DCT), 역 YCbCr 변환, 역 YCgCo 변환, 및 역 YCgCo-R 변환 중 하나 이상으로 이루어지는 그룹 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 역 컬러 변환들이 이제 설명될 것이다.

다양한 예들에서, 아이덴티티 변환은 다음을 포함한다:

일부 예들에서, 역 차분 변환은 다음을 포함한다:

일부 예들에서, 역 DCT 변환은 다음을 포함한다:

일부 예들에서, 역 YCbCr 변환은 다음을 포함한다:

일부 예들에서, 역 YCgCo 변환은 다음을 포함한다:

일부 예들에서, 역 YCgCo-R 변환은 다음을 포함한다:

다양한 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 다음에 대응하는 리프팅 스킴을 사용하여 선택된 역 컬러 변환과 같은 역 컬러 변환들 중 하나 이상을 도출할 수도 있다:

여기서 a, b, c, 및 d 는 파라미터들이다. 다양한 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 다음에 따라 리프팅 스킴의 추가 변형을 사용하도록 구성될 수도 있다:

여기서 e, f, g, h, i, 및 j 는 파라미터들이다. 비디오 디코더 (30) 는 또한 일부 예들에서 리프팅 스킴의 각각의 컬러 채널의 비트 심도를 정규화할 수도 있다.

다양한 예들에서, 역 가중된 차분 변환은 다음을 포함한다:

역 가중된 차분 변환의 다양한 예들에서, α ₁ = cov(G, B) / var(G) 이고, α ₂ = cov(G, R) / var(G) 이고, R 은 RGB 컬러 공간의 적색 컬러 채널에 대응하고, G 는 RGB 컬러 공간의 녹색 컬러 채널에 대응하고, B 는 RGB 컬러 공간의 청색 컬러 채널에 대응하고, "cov()" 는 공분산 함수이며, "var()" 는 분산 함수이다. 다양한 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 참조 픽셀들의 세트를 사용하여 공분산 함수 및 분산 함수들을 계산할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 또한, 예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림에서의 신택스 엘리먼트들에 기초하여, α ₁ 및 α ₂ 의 값들을 디코딩하도록 구성될 수도 있다.

일부 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 α ₁ 및 α ₂ 의 값들을: 정수들의 세트, 이항 수들의 세트, 및 이항 수를 갖는 분수들의 세트로 이루어지는 그룹 중 적어도 하나를 포함하는 값들의 세트로 제약할 수도 있다.

다양한 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 다음에 대응하는 리프팅 스킴을 사용하여 본 개시물에 설명된 컬러 변환들 중 임의의 것을 구현할 수도 있다:

여기서 a, b, c, 및 d 는 파라미터들이다.

일부 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 상술된 리프팅 스킴의 추가 변형을 사용하여 본 개시물에 설명된 컬러 변환들 중 임의의 것을 구현할 수도 있다. 이 리프팅 스킴의 변형에서:

여기서 e, f, g, h, i, 및 j 는 파라미터들이다.

다양한 예들에서, 도 7 의 예에서, 비디오 디코더 (30) 는 또한 리프팅 스킴을 사용하여 역 컬러 변환 중 하나 이상을 도출하고, 리프팅 스킴의 각각의 컬러 채널의 비트 심도를 정규화하도록 구성될 수도 있다.

다양한 예들에서, 비디오 디코더는 또한 하나 이상의 컬러 공간들의 컬러 변환이 제 1 컬러 공간을 갖는 제 1 비디오 블록에 적용되었음을 나타내는 데이터를 디코딩하도록 구성될 수도 있다.

비디오 디코더 (30) 는 또한 하나 이상의 역 컬러 변환들 중의 단일 역변환이 복수의 블록들에 적용할지 여부를 나타내는 플래그 신택스 엘리먼트의 값을 디코딩하도록 구성될 수도 있다. 플래그의 제 1 값 (예를 들어, "0" 값 또는 "1" 값) 은 단일 변환이 적용되었음을 나타낼 수도 있고, 플래그의 제 2 값은 단일 변환이 적용되지 않았음을 나타낸다. 부가적으로, 제 1 플래그 값은 복수의 블록들을 역변환한 것으로 나타낼 수도 있고, 제 2 플래그 값은 역변환을 복수의 블록들에 적용하지 않은 것으로 나타낼 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 플래그 신택스 엘리먼트의 값에 기초하여 단일 역 컬러 변환을 복수의 블록들에 적용하는 것으로 결정할 수도 있고, 비디오 디코더 (30) 은 신택스 엘리먼트의 값에 기초하여 복수의 블록들에 각각의 블록을 역변환할 수도 있다.

다양한 예들에서, 비디오 데이터의 제 1 블록은: CTU, CU, PU, 및 TU 로 이루어지는 그룹 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.

또 다른 예에서, 비디오 디코더 (30) 는 코딩된 유닛에 대한 플래그 신택스 엘리먼트를 디코딩할 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 또한 신택스 엘리먼트의 값에 기초하여 하나 이상의 컬러 변환들 중 단일 컬러 변환이 제 1 블록에 적용되었는지 아닌지 여부를 결정하도록 구성될 수도 있다. 이들 예들에서, 플래그의 제 1 값은 단일 역변환을 적용한 것으로 나타낼 수도 있고, 플래그의 제 2 값은 단일 역변환을 적용하지 않은 것으로 나타낸다.

일부 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 복수의 역 컬러 변환들 중 L = D + λ R 에 대응하는 라그랑주 비용을 최적화시키는 역 컬러 변환을 나타내는 신택스 엘리먼트를 디코딩할 수도 있다. 이 예들에서, L 은 라그랑주 비용이고, D 는 왜곡 값이고, λ 는 라그랑주 승수이며, R 는 비트레이트 값이다.

다양한 예들에서, 데이터의 제 1 블록은 재구성된 신호의 블록을 포함할 수도 있다. 대안적으로, 제 1 블록은 재구성된 잔차 신호의 블록을 포함할 수도 있다. 제 1 블록은 잔차 블록과 예측 블록으로 이루어지는 그룹 중 적어도 하나일 수도 있다.

일부 예들에서, 제 1 컬러 공간을 갖는 제 1 비디오 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록으로 역변환하는데 사용되는 역 컬러 변환은 하나 이상의 역 컬러 변환들 중 가장 낮은 연관된 왜곡 비용을 갖는 역 컬러 변환이다.

일부 예들에서, 제 1 컬러 공간을 갖는 제 1 비디오 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록으로 변환하는데 사용되는 컬러 변환은 하나 이상의 역 컬러 변환들 중 하나 이상의 역 컬러 변환들 각각과 연관된 복수의 컬러 컴포넌트들 각각과 RGB 컬러 공간의 컬러 컴포넌트들 사이의 가장 높은 연관된 상관을 갖는 컬러 공간과 연관된 역 컬러 변환이다.

다양한 다른 예들에서, 데이터의 제 1 블록은 잔차 데이터의 블록을 포함한다. 다른 예에서, 비디오 데이터의 제 1 블록은 오리지널 신호의 비디오 데이터의 블록을 포함한다.

예에 따라, 여기에 설명된 임의의 기법들의 특정 액트들 또는 이벤트들은 상이한 시퀀스로 수행될 수 있고, 추가되거나, 병합되거나 모두 배제될 수도 있다는 것이 인지되어야 한다 (예를 들어, 모든 설명된 액트들 또는 이벤트들이 기법들의 실시에 대해 필요한 것은 아니다). 또한, 특정 예들에서, 액트들 또는 이벤트들은 순차적으로라기보다는, 예를 들어, 멀티 스레디드 프로세싱, 인터럽트 프로세싱, 또는 다수의 프로세서들을 통해 동시적으로 수행될 수도 있다.

도 8 은 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록으로 변환하기 위한 프로세스를 예시한 플로우차트이다. 비디오 디코더 (30B) 는 도 9 에 예시된 프로세스를 수행하도록 구성될 수도 있다. 비디오 디코더 (30B) 는 비트스트림에서 코딩된 유닛과 연관된 신택스 데이터를 수신하는 것으로서, 그 신택스 데이터는 복수의 역 컬러 변환들 중 하나를 나타내는, 그 수신하는 것을 행하고 (260), 수신된 신택스 데이터에 기초하여 복수의 역 컬러 변환들 중의 역 컬러 변환을 선택하도록 (262) 구성될 수도 있다. 비디오 디코더 (30A) 는 또한 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 선택된 컬러 변환을 사용하여 제 1 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 오리지널 블록을 변환하여 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록을 생성하고 (264), 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 디코딩하도록 (266) 구성될 수도 있다.

도 9 는 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록으로 변환하기 위한 프로세스를 예시한 플로우차트이다. 비디오 디코더 (30B) 는 도 9 에 예시된 프로세스를 수행하도록 구성될 수도 있다. 비디오 디코더 (30B) 는 비트스트림에서 코딩된 유닛과 연관된 신택스 데이터를 수신하는 것으로서, 그 신택스 데이터는 복수의 역 컬러 변환들 중 하나를 나타내는, 그 수신하는 것을 행하고 (280), 수신된 신택스 데이터에 기초하여 복수의 역 컬러 변환들 중의 역 컬러 변환을 선택하도록 (282) 구성될 수도 있다. 비디오 디코더 (30B) 는 또한 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 선택된 컬러 변환을 사용하여 제 1 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 잔차 블록을 역변환하여 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록을 생성하고 (284), 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 디코딩하도록 (286) 구성될 수도 있다.

도 10 은 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 오리지널 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록으로 변환하기 위한 프로세스를 예시한 플로우차트이다. 비디오 인코더 (20A) 는 도 9 에 예시된 프로세스를 수행하도록 구성될 수도 있다. 비디오 인코더 (20A) 는 복수의 컬러 변환들과 연관된 비용을 결정하고 (300), 복수의 컬러 변환들 중 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 컬러 변환을 선택하도록 (302) 구성될 수도 있다. 비디오 인코더 (20A) 는 또한 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 선택된 컬러 변환을 사용하여 제 1 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 오리지널 블록을 변환하여 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록을 생성하고 (304), 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 인코딩하도록 (306) 구성될 수도 있다.

도 11 은 제 1 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 잔차 블록을 제 2 RGB 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 블록으로 변환하기 위한 프로세스를 예시한 플로우차트이다. 비디오 인코더 (20A) 는 도 9 에 예시된 프로세스를 수행하도록 구성될 수도 있다. 비디오 인코더 (20A) 는 복수의 컬러 변환들과 연관된 비용을 결정하고 (320), 복수의 컬러 변환들 중 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 컬러 변환을 선택하도록 (322) 구성될 수도 있다. 비디오 인코더 (20A) 는 또한 가장 낮은 연관된 비용을 갖는 선택된 컬러 변환을 사용하여 제 1 RGB (Red, Green, Blue) 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 1 잔차 블록을 변환하여 제 2 컬러 공간을 갖는 비디오 데이터의 제 2 블록을 생성하고 (324), 제 2 컬러 공간을 갖는 제 2 비디오 블록을 인코딩하도록 (326) 구성될 수도 있다.

하나 이상의 예들에서는, 설명된 기능들이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합에서 구현될 수도 있다. 소프트웨어에서 구현되는 경우, 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되거나 컴퓨터 판독가능 매체를 통해 송신될 수도 있고, 하드웨어 기반 프로세싱 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들은 데이터 저장 매체들과 같은 유형의 매체에 대응하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체들, 또는, 예를 들어, 통신 프로토콜에 따라 하나의 장소로부터 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체들을 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 판독가능 매체들은 일반적으로 (1) 비일시적인 유형의 컴퓨터 판독가능 저장 매체들, 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 대응할 수도 있다. 데이터 저장 매체들은 본 개시물에 설명된 기법들의 구현을 위한 명령들, 코드 및/또는 데이터 구조들을 취출하기 위해 하나 이상의 컴퓨터들 또는 하나 이상의 프로세서들에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체들일 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수도 있다.

한정이 아닌 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장, 자기 디스크 저장, 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 플래시 메모리, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하기 위해 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 맥락은 컴퓨터 판독가능 매체로 적절하게 칭해진다. 예를 들어, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어 (twisted pair), 디지털 가입자 회선 (digital subscriber line; DSL), 또는 무선 기술들, 예컨대, 적외선, 라디오 (radio), 및 마이크로파 (microwave) 를 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 명령들이 송신되는 경우, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, DSL, 또는 무선 기술들, 예컨대, 적외선, 라디오, 및 마이크로파는 매체의 정의 내에 포함된다. 그러나, 컴퓨터 판독가능 저장 매체들 및 데이터 저장 매체들은 커넥션들, 반송파들, 신호들, 또는 다른 일시적 매체들을 포함하지 않고, 그 대신에, 비일시적인, 유형의 저장 매체들에 관련된다는 것을 이해해야 한다. 여기에 사용된 바와 같은 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 콤팩트 디스크 (compact disc; CD), 레이저 디스크 (laser disc), 광학 디스크 (optical disc), 디지털 다기능 디스크 (digital versatile disc; DVD), 플로피 디스크 (floppy disk) 및 블루레이 디스크 (blu-ray disc) 를 포함하고, 여기서, 디스크 (disk) 들은 통상 데이터를 자기적으로 재생하는 반면, 디스크 (disc) 들은 데이터를 레이저로 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들은 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 또한 포함되어야 한다.

명령들은 하나 이상의 디지털 신호 프로세서 (DSP) 들, 범용 마이크로프로세서들, 주문형 집적 회로 (ASIC) 들, 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이 (FPGA) 들, 또는 다른 등가의 통합된 또는 개별 로직 회로부와 같은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 수도 있다. 그에 따라, 여기에 사용된 바와 같은 용어 "프로세서" 는 상기한 구조 또는 여기에 설명된 기법들의 구현에 적합한 임의의 다른 구조 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다. 부가적으로, 일부 양태들에서는, 여기에 설명된 기능성이 인코딩 및 디코딩을 위해 구성되거나 조합된 코덱 내에 통합되는 전용 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈들 내에 제공될 수도 있다. 또한, 기법들은 하나 이상의 회로들 또는 로직 엘리먼트들에서 완전히 구현될 수 있다.

본 개시물의 기법들은 무선 핸드셋, 집적 회로 (IC) 또는 IC들의 세트 (예를 들어, 칩 세트) 를 포함하는 광범위한 디바이스들 또는 장치들에서 구현될 수도 있다. 다양한 컴포넌트들, 모듈들, 또는 유닛들은 개시된 기법들을 수행하도록 구성된 디바이스들의 기능적 양태들을 강조하기 위해 본 개시물에서 설명되지만, 상이한 하드웨어 유닛들에 의한 실현을 반드시 요구하지는 않는다. 오히려, 상술된 바와 같이, 다양한 유닛들은 코덱 하드웨어 유닛 내에 조합될 수도 있거나, 적합한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 함께, 상술된 바와 같은 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 상호동작적 하드웨어 유닛들의 집합에 의해 제공될 수도 있다.

다양한 예들이 설명되었다. 이들 및 다른 예들뿐만 아니라 이러한 예들의 특정 조합은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims

비디오 데이터를 인코딩하는 방법으로서,
가중된 차분 컬러 변환을 코딩 유닛에 적용하는 것과 연관된 비용을 결정하는 단계로서, 상기 가중된 차분 컬러 변환은,

을 포함하고, 상기 α ₁ 및 α ₂ 의 값들은 상기 가중된 차분 컬러 변환의 파라미터들이고, 정수들의 세트, 이항 (dyadic) 수들의 세트, 및 이항 수를 갖는 분수들의 세트로 이루어지는 그룹 중 적어도 하나를 포함하는 값들의 세트로 제약되는, 상기 비용을 결정하는 단계;
상기 비용에 기초하여, 상기 가중된 차분 컬러 변환을 상기 코딩 유닛에 적용할지 여부를 적응적으로 결정하는 단계;
상기 가중된 차분 컬러 변환을 상기 코딩 유닛에 적용한다는 결정에 기초하여, 상기 가중된 차분 컬러 변환을 사용하여, 상기 코딩 유닛의 제 1 블록을 변환하여 픽셀 도메인 잔차 계수들의 제 2 블록을 생성하는 단계로서, 상기 제 1 블록은 상기 코딩 유닛의 상기 픽셀 도메인 잔차 계수들을 포함하는, 상기 픽셀 도메인 잔차 계수들의 제 2 블록을 생성하는 단계;
상기 가중된 차분 컬러 변환이 제 1 블록에 적용되었는지 아닌지 여부를 나타내는 데이터를 시그널링하는 단계;
상기 픽셀 도메인 잔차 계수들의 제 2 블록을 인코딩하는 단계; 및
비트스트림에서 상기 α ₁ 및 α ₂ 의 값들을 인코딩하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
비디오 데이터를 디코딩하는 방법으로서,
비트스트림에서의 코딩된 유닛과 연관된 신택스 데이터를 수신하는 단계로서, 상기 신택스 데이터는,

을 포함하는 하나의 역 가중된 차분 컬러 변환을 나타내고, 상기 α ₁ 및 α ₂ 의 값들은 상기 역 가중된 차분 컬러 변환의 파라미터들이고, 정수들의 세트, 이항 (dyadic) 수들의 세트, 및 이항 수를 갖는 분수들의 세트로 이루어지는 그룹 중 적어도 하나를 포함하는 값들의 세트로 제약되는, 상기 신택스 데이터를 수신하는 단계;
수신된 상기 신택스 데이터에 기초하여, 상기 역 가중된 차분 컬러 변환을 적용할지 여부를 적응적으로 결정하는 단계;
상기 비트스트림으로부터 상기 α ₁ 및 α ₂ 의 값들을 디코딩하는 단계;
상기 역 가중된 차분 컬러 변환을 코딩 유닛에 적용한다는 결정에 기초하여, 상기 역 가중된 차분 컬러 변환을 사용하여, 상기 코딩 유닛의 제 1 블록을 역변환하여 픽셀 도메인 잔차 계수들의 제 2 블록을 생성하는 단계로서, 상기 제 1 블록은 상기 코딩 유닛의 상기 픽셀 도메인 잔차 계수들을 포함하는, 상기 픽셀 도메인 잔차 계수들의 제 2 블록을 생성하는 단계; 및
상기 픽셀 도메인 잔차 계수들의 제 2 블록을 디코딩하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 방법은,
상기 코딩된 유닛에 대한 플래그 신택스 엘리먼트의 값을 디코딩하는 단계; 및
상기 플래그 신택스 엘리먼트의 값에 기초하여 역 가중된 컬러 변환을 상기 제 1 블록에 적용할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고,
플래그의 제 1 값은 상기 역 가중된 컬러 변환을 적용하는 것으로 나타내고,
상기 플래그의 제 2 값은 상기 역 가중된 컬러 변환을 적용하지 않는 것으로 나타내는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
비디오 데이터를 인코딩하기 위한 디바이스로서,
상기 비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리; 및
적어도 하나의 프로세서로서:
가중된 차분 컬러 변환을 코딩 유닛에 적용하는 것과 연관된 비용을 결정하는 것으로서, 가중된 차분 변환을 결정하는 것은,

을 포함하고, 상기 α ₁ 및 α ₂ 의 값들은 상기 가중된 차분 컬러 변환의 파라미터들이고, 정수들의 세트, 이항 (dyadic) 수들의 세트, 및 이항 수를 갖는 분수들의 세트로 이루어지는 그룹 중 적어도 하나를 포함하는 값들의 세트로 제약되는, 상기 비용을 결정하는 것을 행하고;
상기 비용에 기초하여, 상기 가중된 차분 컬러 변환을 상기 코딩 유닛에 적용할지 여부를 적응적으로 결정하고;
상기 가중된 차분 컬러 변환을 상기 코딩 유닛에 적용한다는 결정에 기초하여, 상기 가중된 차분 컬러 변환을 사용하여, 상기 코딩 유닛의 제 1 블록을 변환하여 픽셀 도메인 잔차 계수들의 제 2 블록을 생성하는 것으로서, 상기 제 1 블록은 상기 코딩 유닛의 상기 픽셀 도메인 잔차 계수들을 포함하는, 상기 픽셀 도메인 잔차 계수들의 제 2 블록을 생성하는 것을 행하고;
상기 가중된 차분 컬러 변환이 제 1 블록에 적용되었는지 아닌지 여부를 나타내는 데이터를 시그널링하고;
상기 픽셀 도메인 잔차 데이터의 제 2 블록을 인코딩하고; 그리고
비트스트림에서 α ₁ 및 α ₂ 의 값들을 인코딩하도록 구성되는, 상기 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 디바이스.
제 4 항에 있어서,
상기 디바이스는,
집적 회로;
마이크로프로세서; 및
무선 통신 디바이스 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 디바이스.
비디오 데이터를 디코딩하기 위한 디바이스로서,
비트스트림에서의 코딩된 유닛과 연관된 신택스 데이터를 수신하는 수단으로서, 상기 신택스 데이터는,

을 포함하는 역 가중된 차분 컬러 변환을 나타내고, 상기 α ₁ 및 α ₂ 의 값들은 상기 역 가중된 차분 컬러 변환의 파라미터들이고, 정수들의 세트, 이항 (dyadic) 수들의 세트, 및 이항 수를 갖는 분수들의 세트로 이루어지는 그룹 중 적어도 하나를 포함하는 값들의 세트로 제약되는, 상기 신택스 데이터를 수신하는 수단;
수신된 상기 신택스 데이터에 기초하여, 상기 역 가중된 차분 컬러 변환을 적용할지 여부를 적응적으로 결정하는 수단;
상기 비트스트림으로부터 상기 α ₁ 및 α ₂ 의 값들을 디코딩하는 수단;
상기 역 가중된 차분 컬러 변환을 코딩 유닛에 적용한다는 결정에 기초하여, 상기 역 가중된 차분 컬러 변환을 사용하여, 상기 코딩 유닛의 제 1 블록을 역변환하여 픽셀 도메인 잔차 계수들의 제 2 블록을 생성하는 수단으로서, 상기 제 1 블록은 상기 코딩 유닛의 상기 픽셀 도메인 잔차 계수들을 포함하는, 상기 픽셀 도메인 잔차 계수들의 제 2 블록을 생성하는 수단; 및
상기 픽셀 도메인 잔차 계수들의 제 2 블록을 디코딩하는 수단을 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 디바이스.
제 6 항에 있어서,
상기 디바이스는,
비디오 데이터를 저장하도록 구성되는 메모리를 포함하고,
상기 수신하는 수단, 상기 적응적으로 결정하는 수단, 상기 α ₁ 및 α ₂ 의 값들을 디코딩하는 수단, 상기 제 1 블록을 역변환하여 상기 픽셀 도메인 잔차 계수들의 제 2 블록을 생성하는 수단 및 상기 제 2 블록을 디코딩하는 수단은 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 디바이스.
제 7 항에 있어서,
상기 디바이스는,
집적 회로;
마이크로프로세서; 및
무선 통신 디바이스 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 디바이스.
제 7 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 코딩된 유닛에 대한 플래그 신택스 엘리먼트의 값을 디코딩하고; 그리고
상기 플래그 신택스 엘리먼트의 값에 기초하여 역 가중된 컬러 변환을 상기 제 1 블록에 적용할지 여부를 결정하도록 더 구성되고,
플래그의 제 1 값은 상기 역 가중된 컬러 변환을 적용하는 것으로 나타내고,
상기 플래그의 제 2 값은 상기 역 가중된 컬러 변환을 적용하지 않는 것으로 나타내는, 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 디바이스.
명령들을 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 명령들은, 실행될 때, 적어도 하나의 프로세서로 하여금, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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