KR102352638B1 - 비디오 코딩 프로세스에서의 계수 레벨 코딩 - Google Patents

비디오 코딩 프로세스에서의 계수 레벨 코딩 Download PDF

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Abstract

비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스는 비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 그 적어도 하나의 프로세서는: 비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트를 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수를 결정하고, 그 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 (suffix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하며, 그 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 (prefix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하고, 상기 코딩 유닛에 대한 변환 계수들의 상기 절대값들을 결정하며, 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 코딩하고, 절대값들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 코딩하며, 프리픽스 코드워드 및 서픽스 코드워드에 기초하여 코딩 유닛을 코딩하도록 구성된다.

Description

비디오 코딩 프로세스에서의 계수 레벨 코딩{COEFFICIENT LEVEL CODING IN A VIDEO CODING PROCESS}
본 출원은 2014년 3월 14일자로 출원된 미국 가출원 제 61/953,659 호 및 2014년 3월 17일자로 출원된 미국 가출원 제 61/954,404 호에 대한 우선권을 주장하며, 그들 양자 모두의 전체 내용이 여기에 참조로 포함된다.
본 개시는 비디오 코딩에 관한 것으로서, 특히 변환 계수들을 코딩하기 위한 기법들에 관한 것이다.
디지털 비디오 능력들은 디지털 텔레비전, 디지털 직접 브로드캐스트 시스템들, 무선 브로드캐스트 시스템들, 개인 휴대정보 단말기들 (PDAs), 랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터들, 디지털 카메라들, 디지털 리코딩 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 디바이스들, 비디오 게임 콘솔들, 셀룰러 또는 위성 무선 전화기들, 비디오 원격회의 디바이스들 등을 포함한 광범위한 디바이스들에 포함될 수 있다. 디지털 비디오 디바이스들은 MPEG-2, MPEG-4, ITU-T H.263, ITU-T H.264/MPEG-4, 파트 10, AVC (Advanced Video Coding), 현재 개발중인 HEVC (High Efficiency Video Coding) 표준, 및 이런 표준들의 확장판들에 의해 정의된 표준들에서 설명되는 것들과 같은, 비디오 압축 기법들을 구현하여, 디지털 비디오 정보를 보다 효율적으로 송신, 수신, 및/또는 저장한다.
비디오 압축 기법들은 비디오 시퀀스들에 고유한 리던던시를 감소시키거나 또는 제거하기 위해 공간 예측 및/또는 시간 예측을 포함한다. 블록-기반 비디오 코딩의 경우, 비디오 프레임 또는 슬라이스는 블록들로 파티셔닝될 수도 있다. 비디오 프레임은 대안적으로 화상으로서 지칭될 수도 있다. 각 블록은 더욱 파티셔닝될 수 있다. 인트라-코딩된 (I) 프레임 또는 슬라이스에서의 블록들은 동일한 프레임 또는 슬라이스 내의 이웃하는 블록들에서의 참조 샘플들에 대한 공간 예측을 이용하여 인코딩된다. 인터-코딩된 (P 또는 B) 프레임 또는 슬라이스에서의 블록들은 동일한 프레임 또는 슬라이스 내의 이웃하는 블록들에서의 참조 샘플들에 대한 공간 예측, 또는 다른 참조 프레임들에서의 참조 샘플들에 대한 시간 예측을 이용할 수도 있다. 공간 또는 시간 예측은 코딩될 블록에 대한 예측 블록을 야기한다. 레지듀얼 데이터는 코딩될 오리지날 블록, 즉 코딩된 블록과 예측 블록 사이의 화소 차이들을 나타낸다.
인터-코딩된 블록은 예측 블록을 형성하는 참조 샘플들의 블록을 가리키는 모션 벡터에 따라서 인코딩되며, 레지듀얼 데이터는 코딩된 블록과 예측 블록 사이의 차이를 나타낸다. 인트라-코딩된 블록은 인트라-코딩 모드 및 레지듀얼 데이터에 따라서 인코딩된다. 추가적인 압축을 위해, 레지듀얼 데이터는 화소 도메인으로부터 변환 도메인으로 변환되어, 레지듀얼 변환 계수들을 야기할 수도 있고, 이들은 그 후 양자화될 수도 있다. 2차원 어레이로 처음에 배열된 양자화된 변환 계수들은 엔트로피 코딩을 위해 변환 계수들의 1차원 벡터를 발생시키기 위해 스캐닝될 수도 있다.
일반적으로, 본 개시는 비디오 데이터를 코딩하기 위한 기법들을 기술한다. 특히, 본 개시는 비디오 코딩 프로세스에서 변환 계수들에 관한 정보를 코딩하는 기법들을 기술한다.
비디오 데이터의 블록을 코딩할 때, 비디오 코더 (예를 들어, 비디오 인코더 또는 디코더) 는 예측 블록, 및 그 예측 블록과 코딩될 비디오 데이터의 오리지날 블록 사이의 화소 기반 차이들을 나타내는 레지듀얼 블록을 결정한다. 각 레지듀얼 블록은 변환 계수들을 생성하기 위해 변환될 (및 가능하게는 양자화될) 수도 있다. 변환 계수들의 각 계수는 변환 계수의 절대값을 코딩하는 신택스 엘리먼트 ("coeff_abs_level_remaining") 을 포함하는 하나 이상의 신택스 엘리먼트들에서 비디오 코더에 의해 코딩될 수도 있다.
십진수 표현으로부터 이진수로 변환 계수들을 코딩하기 위해 (이치화로서 지칭됨), HEVC (고효율 비디오 코딩) 비디오 코더는 일부 신택스 엘리먼트들을 코딩하기 위해 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩을 사용할 수도 있다. 본 개시의 기법들은 기존의 HEVC 기법들을 개선하고, coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트를 코딩하기 위해 요구되는 최악의 경우의 (즉, 최대) 비트 길이를 개선한다.
본 개시의 하나의 예에서, 비디오를 디코딩하기 위한 방법은: 비디오 데이터의 코딩된 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 인코딩된 신택스 엘리먼트를 디코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수를 결정하는 단계, 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 (suffix) 코드워드를 디코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계를 포함하며, 여기서 서픽스 비트들의 최대 수는 변환 계수들의 절대값들 각각을 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수에 기초한다. 방법은 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 (prefix) 코드워드를 디코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계로서, 프리픽스 비트들의 최대 수는 서픽스 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계, 비디오 데이터의 코딩 유닛에 대한 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트를 인코딩된 비디오 비트스트림으로부터 수신하는 단계, 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 디코딩하는 단계로서, 그 프리픽스 코드워드는 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 상기 프리픽스 코드워드를 디코딩하는 단계, 및 계수들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 디코딩하는 단계로서, 그 서픽스 코드워드는 서픽스 비트들의 최대수 이하인 비트들의 수를 갖고, 그 서픽스 코드워드는 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 디코딩하는 단계를 더 포함한다. 방법은 또한 디코딩된 프리픽스 및 디코딩된 서픽스에 기초하여 변환 계수들 중 하나에 대한 절대값을 결정하는 단계, 및 변환 계수들의 결정된 절대값에 기초하여 코딩 유닛을 디코딩하는 단계를 더 포함한다.
다른 예에서, 비디오를 인코딩하기 위한 방법은: 비디오 데이터의 코딩 유닛에 대한 변환 계수들을 생성하는 단계, 비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트를 인코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수를 결정하는 단계, 및 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 코드워드를 인코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계로서, 서픽스 비트들의 최대 수는 변환 계수들의 절대값들 각각을 인코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 코드워드를 인코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계로서, 프리픽스 비트들의 최대 수는 서픽스 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계, 변환 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 인코딩하는 단계로서, 프리픽스 코드워드는 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 프리픽스 코드워드를 인코딩하는 단계, 및 변환 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 인코딩하는 단계로서, 서픽스 코드워드는 서픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖고, 서픽스 코드워드는 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 인코딩하는 단계를 더 포함한다. 방법은 신택스 엘리먼트를 인코딩된 비트스트림으로 생성하는 단계, 및 인코딩된 프리픽스 코드워드 및 인코딩된 서픽스 코드워드에 기초하여 코딩 유닛을 인코딩하는 단계를 더 포함한다.
다른 예에서, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스는 비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 그 적어도 하나의 프로세서는: 비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트를 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수를 결정하고, 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 (suffix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 것으로서, 서픽스 비트들의 최대 수는 변환 계수들의 절대값들 각각을 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하며, 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 (prefix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 것으로서, 프리픽스 비트들의 최대 수는 서픽스 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하고, 및 코딩 유닛에 대한 변환 계수들의 절대값들을 결정하도록 구성된다. 그 적어도 하나의 프로세서는 또한, 변환 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 코딩하는 것으로서, 그 프리픽스 코드워드는 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 상기 프리픽스 코드워드를 코딩하고, 및 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 코딩하는 것으로서, 그 서픽스 코드워드는 서픽스 비트들의 최대수 이하인 비트들의 수를 갖고, 그 서픽스 코드워드는 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 코딩하며, 및 프리픽스 코드워드 및 서픽스 코드워드에 기초하여 코딩 유닛을 코딩하도록 구성된다.
다른 예에서, 디바이스는: 비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트를 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수를 결정하는 수단, 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 (suffix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 수단으로서, 서픽스 비트들의 최대 수는 변환 계수들의 절대값들 각각을 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 수단, 및 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 (prefix) 코드워드를 디코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 수단으로서, 프리픽스 비트들의 최대 수는 서픽스 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 수단을 포함한다. 디바이스는 코딩 유닛에 대한 변환 계수들의 절대값들을 결정하는 수단, 변환 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 코딩하는 수단으로서, 그 프리픽스 코드워드는 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 상기 프리픽스 코드워드를 코딩하는 수단, 및 계수들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 코딩하는 수단으로서, 그 서픽스 코드워드는 서픽스 비트들의 최대수 이하인 비트들의 수를 갖고, 그 서픽스 코드워드는 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 코딩하는 수단, 및 프리픽스 코드워드 및 서픽스 코드워드에 기초하여 코딩 유닛을 코딩하는 수단을 더 포함한다.
본 개시의 다른 예에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 명령들을 포함하고, 그 명령들은 실행될 때 적어도 하나의 프로세서로 하여금: 비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트를 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수를 결정하게 하고, 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 (suffix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하게 하는 것으로서, 서픽스 비트들의 최대 수는 변환 계수들의 절대값들 각각을 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하게 하며, 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 (prefix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하게 하는 것으로서, 프리픽스 비트들의 최대 수는 서픽스 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하게 하고, 및 코딩 유닛에 대한 변환 계수들의 절대값들을 결정하게 한다. 그 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 명령들을 더 포함하며, 그 명령들은 실행될 때 그 적어도 하나의 프로세서로 하여금: 변환 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 코딩하게 하는 것으로서, 그 프리픽스 코드워드는 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 상기 프리픽스 코드워드를 코딩하게 하고, 및 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 코딩하게 하는 것으로서, 그 서픽스 코드워드는 서픽스 비트들의 최대수 이하인 비트들의 수를 갖고, 그 서픽스 코드워드는 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 코딩하게 하며, 및 프리픽스 코드워드 및 서픽스 코드워드에 기초하여 코딩 유닛을 코딩하게 한다.
하나 이상의 예들의 상세들이 첨부하는 도면들 및 이하의 상세한 설명에 진술된다. 다른 특징들, 목적들 및 이점들은 상세한 설명 및 도면으로부터, 그리고 청구범위로부터 분명할 것이다.
도 1 은 본 개시에 기술된 하나 이상의 기법들을 구현하거나 다르게는 이용하도록 구성되거나 다르게는 동작가능할 수도 있는 예시의 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 2 는 본 개시에 기술된 하나 이상의 기법들을 구현하거나 다르게는 이용하도록 구성되거나 다르게는 동작가능할 수도 있는 비디오 인코더의 예를 도시하는 블록도이다.
도 3 은 본 개시에 기술된 하나 이상의 기법들을 구현하거나 다르게는 이용하도록 구성되거나 다르게는 동작가능할 수도 있는 비디오 디코더의 예를 도시하는 블록도이다.
도 4 는 본 개시의 기법들에 따른 예시의 이치화 디코딩 방법을 도시하는 플로우챠트이다.
도 5 는 본 개시의 기법들에 따른 예시의 이치화 인코딩 방법을 도시하는 플로우챠트이다.
비디오 데이터 표준들을 코딩하도록 구성된 비디오 코더 (예를 들어, 비디오 인코더 또는 비디오 디코더) 는 변환 함수를 사용하여 변환된 계수 레벨들로 비디오 데이터의 블록의 샘플들을 변환하거나 역으로 변환할 수도 있다. 비디오 코더는 또한 이치화로서 지칭되는 프로세스를 사용하여 변환된 계수 레벨들을 코딩할 수도 있다.
고효율 비디오 코딩 (HEVC) 표준에 따라 구성된 비디오 코더는 라이스-골룸/지수적 골룸 코딩을 사용하여 계수 레벨들을 코딩할 수도 있다. 그러나, HEVC 기반 표준에 대해 소위 확장된 정밀도를 갖는 샘플들의 경우, 최악의 경우의 이치화된 변환 레벨들은 프로세서의 단일의 레지스터 워드로 피팅되지 않을 수도 있는 코드 길이를 가질 수도 있다. 본 개시의 기법들은 비트들의 최대 수, 프리픽스 비트들의 최대 수, 및 서픽스 비트들의 최대 수를 가질 수도 있는 이치화를 사용함으로써 이치화된 변환된 계수 레벨들의 길이를 32-비트로 감소시킨다. 일부 예들에서, 최대 서픽스 길이는 샘플 컴포넌트의 비트-깊이에 기초할 수도 있다.
비디오 코딩 표준들은, 스케일러블 비디오 코딩 (SVC) 및 멀티뷰 비디오 코딩 (MVC) 확장들을 포함하여, ITU-T H.261, ISO/IEC MPEG-1 비쥬얼, ITU-T H.262 또는 ISO/IEC MPEG-2 비쥬얼, ITU-T H.263, ISO/IEC MPEG-4 비쥬얼 및 ITU-T H.264 (또한 ISO/IEC MPEG-4 AVC 로서 알려짐) 을 포함한다. H.264/MVC 의 최근의 조인트 드래프트가 "Advanced video coding for generic audiovisual services," ITU-T Rcommendation H.264, Mar. 2010 에 기술되어 있다.
또한, HEVC 표준이 ITU-T 비디오 코딩 전문가 그룹 (VCEG) 및 ISO/IEC 동화상 전문가 그룹 (MPEG) 의 비디오 코딩에 관한 조인트 콜라보레이션 팀 (JCT-VC) 에 의해 최근에 개발되었다. "HEVC 워킹 드래프트 10" 또는 "WD10" 으로서 지칭되는, HEVC 의 최근의 드래프트가 http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/12_Geneva/wg11/JCTVC-L1003-v34.zip 로부터 이용가능한 문서 JCTVC-L1003v34, Bross et al., "High efficiency video coding (HEVC) text specification draft 10 (for FDIS & Last Call)," Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, 12th Meeting: Geneva, CH, 14-23, January, 2013 에 기술되어 있다.
일반적으로, 본 개시는 비디오 데이터를 코딩하기 위한 기법들을 기술한다. 특히, 본 개시는 비디오 인코딩 및/또는 디코딩 프로세스에서 레지듀얼 변환 계수들의 이진 산술 코딩을 위한 기법들을 기술한다. 비디오 데이터의 블록을 코딩할 때, 비디오 코더는 예측 블록, 및 그 예측 블록과 코딩될 비디오 데이터의 오리지날 블록 사이의 화소 기반 차이들을 나타내는 레지듀얼 블록을 결정한다. 각 레지듀얼 블록은 변환 계수들로 변환될 수도 있다. 이들 변환 계수들은 그 후 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (CABAC) 엔트로피 코더들 또는 확률 구간 파티셔닝 엔트로피 코딩 (PIPE) 또는 관련된 코더들과 같은 다른 엔트로피 코더들을 사용하여 엔트로피 코딩될 수도 있다. 산술 코딩은, 그것이 심볼들을 비정수 길이 코드워드들로 맵핑할 수 있기 때문에, 높은 코딩 효율을 갖는 다수의 압축 알고리즘들에서 사용되는 엔트로피 코딩의 형태이다. 산술 코딩 알고리즘의 예는 H.264/AVC 에서 뿐아니라 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 비디오 표준에서 사용되는 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (CABAC) 이다.
HEVC 표준들에 따라 동작하는 비디오 코더는 하나 이상의 코딩 유닛들 (CUs) 로 이루어진 코딩 트리 유닛들 (CTUs) 로 비디오의 프레임 또는 화상을 파티셔닝하도록 구성될 수도 있다. CU 는 하나 이상의 예측 유닛들 (PUs), 및 하나 이상의 변환 유닛들 (TUs) 을 더 포함할 수도 있다. TU 는 변환된 레지듀얼 계수들의 하나 이상의 블록들을 포함할 수도 있다. 본 개시에서, 변환 계수들은 다양한 상이한 값들을 기술할 수도 있다. 예를 들어, 변환 계수들은 변환 블록의 변환된 샘플들, 변환 스킵 모드-코딩된 블록의 샘플들, 트랜스퀀트 (transquant) (변환 및 양자화) 바이패스-코딩된 블록의 샘플들, 레지듀얼 차이 펄스 코드 변조 (RDPCM)-코딩된 블록의 샘플들, 또는 트랜스퀀트 바이패스를 사용하여 코딩된 RDPCM-코딩된 블록의 샘플들을 포함할 수도 있다. 블록의 코딩 모드에 따라, 비디오 코더는 변환된 계수들의 블록을 양자화하고 양자화된 변환 계수들을 생성하여 코딩 효율을 더욱 향상시킬 수도 있다. 비디오 코더는 양자화된 변환 계수들의 블록을 엔트로피 코딩할 수도 있다.
양자화된 변환 계수들의 블록을 엔트로피 코딩하기 위해, 비디오 코더는 보통 블록에서의 양자화된 변환 계수들의 2차원 (2D) 배열이 특정의 스캔 순서에 따라 순서화된 1차원 (1D) 배열, 즉 변환 계수들의 벡터로 재배열되도록 스캐닝 프로세스를 수행한다. 비디오 코더는 그 후 그 변환 계수들의 벡터에 엔트로피 코딩을 적용한다. 변환 유닛에서의 양자화된 변환 계수들의 스캔은 엔트로피 코더를 위해 변환 계수들의 2D 배열을 직렬화한다. 비디오 코더는 또한 유의한 (즉, 넌-제로) 계수들의 위치들을 나타내기 위해 유의도 맵을 생성할 수도 있다. 스캐닝은 유의한 (즉, 넌제로) 계수들의 레벨들을 스캐닝하고, 및/또는 그 유의한 계수들의 부호들을 코딩하기 위해 적용될 수도 있다.
HEVC 표준에서, 유의한 변환의 위치 정보 (예를 들어, 유의도 맵) 가 스캔 순서에서 마지막 넌-제로 계수의 로케이션을 나타내기 위해 TU 에 대해 먼저 코딩된다. 유의도 맵 및 레벨 정보 (계수들의 절대값들 및 부호들) 는 역 스캔 순서에서 각 계수에 대해 코딩된다.
HEVC 표준에서, 비디오 코더는 계수들을 청크로 그룹핑할 수도 있다. 변환 계수들의 유의도 맵 및 레벨 정보 (절대값 및 부호) 는 각 청크에 대해 코딩된다. 하나의 예에서, 청크는 4 x 4 TU 및 8 x 8 TU 에 대해 스캔 순서 (예를 들어, 순방향 또는 역방향 대각선, 수평, 또는 수직 스캔 순서) 를 따라 16 개의 연속적인 계수들로 이루어진다. 16 x 16 및 32 x 32 TU 들의 경우, 더 큰 TU 내의 변환 계수들의 4 x 4 서브블록은 청크로서 취급된다. 후속하는 심볼들 (신택스 엘리먼트들) 이 계수들의 유의도 및 청크 내의 계수들 레벨 정보를 표현하도록 코딩 및 시그널링된다.
significant_ coeff _flag ( abbr . sigMapFlag ) : 이러한 플래그는 청크 내의 각 계수의 유의도를 나타낸다. 1 이상의 절대값을 갖는 계수는 유의한 것으로 고려된다. 하나의 예로서, 0 의 sigMapFlag 값은 그 계수가 유의하지 않다는 것을 나타내는 반면, 1 의 값은 그 계수가 유의하다는 것을 나타낸다. 이러한 플래그는 일반적으로 유의도 플래그로서 지칭될 수도 있다.
coeff _abs_level_ greater1 _flag ( abbr . gr1Flag ) : 이러한 플래그는 임의의 넌-제로 계수들 (즉, sigMapFlag 를 1 로서 갖는 계수들) 에 대해 그 계수의 절대값이 1 보다 큰지 여부를 나타낸다. 하나의 예로서, 0 의 gr1Flag 값은 그 계수가 1 보다 큰 절대값을 갖지 않는다는 것을 나타내는 반면, gr1Flag 에 대한 1 의 값은 그 계수가 1 보다 큰 절대값을 갖는다는 것을 나타낸다. 이러한 플래그는 일반적으로 1-보다-큰 (greater-than-one) 플래그로서 지칭될 수도 있다.
coeff _abs_level_ greater2 _flag ( abbr . gr2Flag ) : 이러한 플래그는 1 보다 큰 절대값을 갖는 임의의 계수들 (즉, gr1Flag 를 1 로서 갖는 계수들) 에 대해 그 계수의 절대값이 2 보다 큰지 여부를 나타낸다. 하나의 예로서, 0 의 gr2Flag 값은 그 계수가 2 보다 큰 절대값을 갖지 않는다는 것을 나타내는 반면, gr2Flag 에 대한 1 의 값은 그 계수가 2 보다 큰 절대값을 갖는다는 것을 나타낸다. 이러한 플래그는 일반적으로 2-보다-큰 (greater-than-two) 플래그로서 지칭될 수도 있다.
coeff _sign_flag ( abbr . signFlag ) : 이러한 플래그는 임의의 넌-제로 계수들 (즉, sigMapFlag 를 1 로서 갖는 계수들) 에 대해 부호 정보를 나타낸다. 예를 들어, 이러한 플래그에 대한 제로는 양의 부호를 나타내는 반면, 1 은 음의 부호를 나타낸다.
coeff _abs_level_remaining ( abbr . levelRem ) : 이러한 신택스 엘리먼트는 나머지 계수들의 절대 레벨 값들을 나타낸다. 이러한 플래그의 경우, 계수의 절대값 마이너스 3 이 2 보다 큰 절대값을 갖는 각각의 계수 (즉, gr2Flag 를 1 로서 갖는 계수들) 에 대해 (abs(level)-3) 으로서 코딩된다. 1-비트 플래그라기 보다, levelRem 신택스 엘리먼트는 2 보다 큰 변환 계수의 총 절대값을 나타낸다.
변환 계수들에 대한 (coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트를 포함하는) 일부 신택스 엘리먼트들을 이진수로 코딩하기 위해 (이치화로서 지칭됨), HEVC-호환성 코더는 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩으로서 알려진 기법을 사용한다. 지수적-골룸 코딩은 http://en.wikipedia.org/wiki/Exponential-Golomb_coding 에서 더욱 상세히 기술되어 있다. 본 개시의 기법들은 사용되는 기존의 HEVC 기법들을 개선하고, coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트를 코딩하기 위해 요구되는 비트들의 최악의 경우의 (즉, 최대의) 수를 개선한다.
HEVC 범위 확장 (HEVC RExt) 로서 지칭되는 HEVC 에 대한 확장은 호환성 비디오 코더가 코딩된 비디오 데이터의 동적 범위 및 충실도를 증가시키는 것을 가능하게 한다. "HEVC RExt WD 6" 로서 지칭되는 HEVC 범위 확장의 최근의 드래프트는 문서 JCTVC-P1005v4, Flynn et al., "High efficiency video coding (HEVC) Range Extensions text specification draft 6," Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, 16th Meeting: San Jose, US, 9-17, January, 2014 에 기술되어 있고, http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/16_San%20Jose/wg11/JCTVC-P1005-v4.zip 로부터 이용가능하다. 예를 들어, HEVC 범위 확장-호환성 비디오 코더는 HEVC 베이스 표준에 대해 비트들의 증가된 수, 예를 들어 16 비트들을 갖는 크로마 또는 루마 샘플들을 코딩할 수도 있으며, 이것은 HEVC 베이스 표준에 대해 비디오의 충실도 또는 품질을 개선할 수도 있다.
HEVC 에서, coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트의 길이는 최악의 경우에 32 비트들로 제한된다. 이것은 하드웨어에서 뿐아니라 소프트웨어에서의 구현을 위해 바람직한 것으로 고려된다. HEVC 에서, 비디오 컴포넌트의 비트-깊이에 관계 없이, 변환 계수들은 16-비트 범위 (-215 내지 (215-1), 양자 포함) 에 있는 것으로 제한된다. 여기서 용어 "변환 계수들" 은 또한 변환이 스킵되거나 바이패스될 때 (무손실 모드) 의 예측 레지듀얼들에 적용된다. 유의도 맵을 고려하여, coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트에 대한 최대 가능한 값은 (215-1) 이다. 여기서 1 보다 큰 및 2 보다 큰 플래그들은 일부 경우들에서 그들이 시그널링되지 않을 수도 있기 때문에 고려되지 않는다. 대신에 coeff_abs_level_remaining 이 유의도 플래그 직후에 시그널링된다.
그러나, 현재의 HEVC 범위 확장들 사양에서, 확장된 정밀도를 사용할 때의 변환 계수들의 범위는 -2(B+6) 내지 2(B+6)-1 (양자 포함) 이며, 여기서 B 는 비디오 컴포넌트의 비트-깊이이다. 예를 들어, 확장된 정밀도를 사용할 때, 16-비트 비디오 컴포넌트의 경우, 변환 계수들의 범위는 -222 내지 222-1 (양자 포함) 이다. 이러한 경우에, 현재의 HEVC 범위 확장들 사양 (및 HEVC) 에 의해 사용되는 골룸-라이스/지수적-골룸 방법은 cRiceParam 이 0 인 경우에 발생하는, 46 비트들의 최악의 경우의 길이를 생성한다.
채널에 대한 비트들의 수에 관련하여, HEVC RExt WD 6 은 코딩 유닛의 비디오 컴포넌트에 대해 새로운 신택스 엘리먼트, log2TransformRange 를:
Log2TransformRange = Max(15, B+6)
으로서 정의하며, 여기서 B 는 비디오 컴포넌트의 비트-깊이이다. Log2TransformRange 는 샘플들에 대한 확장된 정밀도 (즉, 베이스 HEVC 표준보다 비트들의 더 높은 수) 를 사용할 때 계수들을 표현하기 위해 사용될 수도 있는 값들의 범위에 대응할 수도 있다. 예를 들어, 확장된 정밀도를 사용할 때, 16-비트 비디오 컴포넌트에 대해, 변환 계수들에 대한 값들의 범위는 -222 내지 222-1 (양자 포함) 이다.
변환 계수들의 절대값들을 코딩하기 위해, HEVC-호환성 비디오 코더는 coeff_abs_level_remaining[ n ] 신택스 엘리먼트를 코딩하며, 여기서 "n" 은 현재의 블록의 스캔 위치의 인덱스를 나타낸다. HEVC 표준에 따르면, 비디오 코더는 서픽스를 포함할 수도 있는 지수적-골룸 코드로 연쇄되는 골룸-라이스 코딩 프리픽스의 조합을 사용하여 coeff_abs_level_remaining[ n ] 신택스 엘리먼트를 코딩한다. 본 개시는 "골룸-라이스/지수적-골룸 코딩" 으로서 그 조합을 지칭한다.
coeff_abs_level_remaining[ n ] 을 코딩하기 위해, 비디오 코더는 변수 "cRiceParam" 으로서 지칭되는 라이스 파라미터를 결정한다. 라이스 파라미터는 값 "k" 로서도 지칭되는 지수값이다. 라이스 파라미터는 그러한 라이스 파라미터가 이전에 정의된 경우 그 블록에 대한 이전에 결정된 라이스 파라미터에 기초하여 결정된다.
비디오 코더는 또한 변수 값 prefixVal 에 의해 표현되는 프리픽스 비트들 및 변수 suffixVal 에 의해 표현되는 서픽스 비트들을 결정한다. 프리픽스 및 서픽스 값들의 연쇄는 coeff_abs_level_remaining[ n ] 의 이치화를 정의한다.
HEVC 표준은, 섹션 9.3.3.2 에서, 프리픽스의 골룸-라이스 코딩 부분을 결정하기 위한 프로세스를 결정하기 위한 프로세스를 정의한다. HEVC 표준에 따르면, 섹션 9.3.3.2 에서, 프리픽스 및 서픽스의 나머지 비트들은 제 k 차 지수적-골룸 (EGk) 이치화 프로세스에 따라 결정되며, 그것의 의사코드는 이하에 재생된다:
absV = Abs( synVal )
stopLoop = 0
do {
if(absV >= (1 << k)) {
put( 1 )
absV = absV - (1 << k )
k++
} else {
put( 0 )
while(k--)
put(( absV >> k) & 1 )
stopLoop = 1
}
} while (!stopLoop).
본 개시의 기법들은 소정의 경우들에서 coeff_abs_level_remaining[ n ] 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 이치화의 코딩 효율을 향상시킬 수도 있다.
HEVC RExt WD 6 은 비디오가 HEVC 베이스 표준에 대해 더 큰 비트-깊이를 사용하여 인코딩되는 것을 시그널링하기 위해 비디오 인코더가 1 과 동일한 extended_precision_processing_flag 신택스 엘리먼트를 시그널링하는 것을 허용한다. 현재의 HEVC 범위 확장들 사양에 의해 사용되는 HEVC RExt WD 6, 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 방법은 확장된 정밀도를 갖는 변환 레벨들에 대해 일부 경우들에서 (예를 들어, 라이스 파라미터, cRiceParam 을 나타내는 신택스 값이 0 인 경우에) 46 비트들의 최대, 최악의 경우의 길이를 요구할 수도 있다.
32 비트들 보다 큰 길이들은 32-비트 프로세서들의 레지스터들로 피팅하지 않을 수도 있고, 비(non)-명령-워드-길이 신택스 엘리먼트들의 패딩 비트들과 관련된 다른 문제들을 초래할 수도 있다. 여기에 기술된 기법들은 coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트에 대한 최악의 경우의 길이를 32 비트들로 제한할 수도 있으며, 이것은 coeff_abs_level_remaining[ n ] 의 이치화가 단일의 프로세서 명령 워드에 피팅하는 것을 가능하게 한다.
coeff_abs_level_remaining[ n ] 의 최악의 경우의 길이를 감소시키기 위해, 본 개시는 max_suffix_length 파라미터를 도입한다. 여러 예들에서, max_suffix_length 는 Log2TransformRange 변수의 값과 동일할 수도 있다. HEVC RExt WD6 에 따르면, Log2TransformRange 는 max(15, B+6) 과 동일할 수도 있으며, 여기서 B 는 비디오 컴포넌트의 비트-깊이이다. 따라서, Log2TransformRange 의 값은 또한 순응하는 (conforming) 비트-스트림에서 존재할 수도 있는 coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트의 값을 표현하기 위해 필요한 비트들의 최대 수와 동일할 수도 있다. 여러 예들에서 max_suffix_length 파라미터를 Log2TransformRange 의 값과 동일하게 설정하는 것은 계수에 대한 유의도 값 뿐아니라 1 보다 큰 및 2 보다 큰 플래그들이 별개로 전송된다는 사실을 고려한다.
본 개시는 또한 max_prefix_length 로서 지칭되는 다른 파라미터를 도입한다. 여러 예들에서, max_prefix_length 는:
max_prefix_length = 32 - max_suffix_length (2)
로서 정의될 수도 있다.
따라서, 16-비트 비디오 컴포넌트의 경우, max_suffix_length 는 22 와 동일하고, max_prefix_length 는 10 과 동일하다. 표 1 은 아래에서 HEVC RExt WD 6 에 따른 프리픽스 및 서픽스 코딩을 사용하는 coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트의 기존의 이치화의 예를 보여준다.
Figure 112016098537205-pct00001
상술된 바와 같이, 현재, 코드워드 프리픽스는 단항의 (unary) 표현이다. 본 개시는 max_prefix_bits 의 최대 프리픽스 길이를 갖는 트렁케이트된 단항의 표현을 사용하여 프리픽스를 코딩한다. (1111...max_prefix_bits 회로 표현된) 마지막 구간의 경우, 서픽스 길이는 max_suffix_bits 의 값으로 설정된다. 대조적으로, 그 마지막 구간은 HEVC 표준에 따라 추가적인 "0" 으로 종료한다. max_suffix_bits 이 비트-스트림에서의 변환 계수들의 최대 절대값을 표현하는데 충분하기 때문에, 표 1 의 마지막 행의 마지막 구간은 관심있는 모든 값들을 커버한다.
표 2 는 16 의 컴포넌트 비트-깊이 및 cRiceParam = 0 을 갖는 비디오에 대한 다른 예를 도시한다. 표 2 의 예에서, max_suffix_bits 는 22 와 동일하고 max_prefix_bits = 10 이다. (유의도 맵을 고려하여) coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트에 대한 최대 값은 (222-1) 또는 4194303 이며, 이것은 마지막 행에 기술되어 있다.
Figure 112016098537205-pct00002
표 3 은 본 개시의 기법들에 따른 다른 예를 도시한다. 표 3 은 12 와 동일한 비트-깊이 및 cRiceParam = 0 을 갖는 비디오 컴포넌트에 대한 coeff_abs_level_remaining 에 대한 이치화의 예를 보여준다. 이러한 예에서, max_suffix_bits 는 18 과 동일하고 max_prefix_bits 는 14 와 동일하다. (유의도 맵을 고려하여) coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트에 대한 최대 값은 (218-1) 또는 262143 이며, 이것은 표 3 의 마지막 행에 기술되어 있다. 표 3 에서 마지막 프리픽스 값, 111...14 회는 단항의 표현이라기 보다 트렁케이트된 단항의 표현이다.
Figure 112016098537205-pct00003
표 4 는, 아래에서, 16 의 비트-깊이 및 2 와 동일한 cRiceParam 에 대한 본 개시의 제안된 이치화 기법들의 또 다른 예를 도시한다.
Figure 112016098537205-pct00004
이치화를 위한 본 개시의 기법들의 특징들 중 하나는 coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트의 이치화가 비디오 컴포넌트의 비트-깊이 또는 대안적으로 변환 계수들의 동적 범위에 의존한다는 것이다.
심지어 cRiceParam 의 높은 값들에 대해서도, 제안된 이치화는 최악의 경우의 코드워드 길이를 32 비트들로 제한한다는 것을 또한 유의해야 한다. 다른 예로서, 16 과 동일한 비트-깊이 및 cRiceParam = 20 을 고려하라. 이러한 경우에, 제안된 이치화는 표 5 에서 이하에 도시된다. 32-비트 길이가 초과되고 있는 것으로 보일 수도 있다. 그러나, 표 5 에 도시된 바와 같이, 첫번째 4 개의 행들은 (유의도 맵을 고려하여) coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트에 대한 최대값을 표현하기에 충분하고, 이것은 (222-1) 또는 4194303 이다. 따라서, 행들의 나머지는 결코 사용되지 않는다.
Figure 112016098537205-pct00005
일부 대안적인 이치화 예들이 이제 논의될 것이다. 일부 예들에서, 프리픽스에 대한 트렁케이트된 단항의 표현을 사용하는 대신에, 프리픽스에 대한 단항의 표현을 사용하도록, 본 개시의 기법들에 따라, 구성된 비디오 코더가 가능할 수도 있다. 이러한 경우에, 표 2 내지 표 5 의 마지막 2 개의 행들은 단일의 행으로 병합된다. 표 3 의 예는 아래의 표 6 에서 트렁케이트되지 않은 단항의 표현을 사용하여 도시된다.
Figure 112016098537205-pct00006
표 6 의 예에서의 이치화는 표 2 에서 제안된 것보다 더 큰 수의 요구된 비트들을 야기한다. 이것은, 범위 66 내지 129 (양자 포함) 내의 입력 값들에 대해, 6 대신에 22 개의 서픽스 비트들이 사용되기 때문이다. 그러나, HEVC 및 HEVC RExt WD 6 가 서픽스에 대한 단항의 표현을 사용하기 때문에, 그러한 이치화는 더 낮은 비트-깊이들에 대한 이치화를 기존의 이치화와 동일하게 유지하기 위해 바람직할 수도 있다.
HEVC 및 HEVC RExt WD 6 사양에서, 변환 스킵 및 변환-바이패스, 즉 무손실 모드-코딩된 블록들에서의 변환 계수들의 동적 범위에 대한 아무런 별도의 제한이 존재하지 않는다. 변환 바이패스 블록들의 경우, TU 의 블록들을 변환하는 결과는 예측 레지듀얼 계수들이고, 따라서 그 계수들의 레벨들에 대한 최대 절대값은 코딩되고 있는 비디오 컴포넌트의 비트-깊이로 제한된다.
본 개시의 기법들에 따른 일부 예들에서, 비디오 코더가 변환-스킵 및 변환 바이패스 (무손실 모드) 블록들에 대해 추가로 변환 계수들의 동적 범위를 제한하는 경우, 비디오 코더는 그 블록이 정규의 변환, 변환-스킵 또는 변환 바이패스 모드들을 사용하는지 여부에 따라 블록들의 변환 계수들을 코딩하기 위해 사용되는 이치화를 변경할 수도 있다. 예를 들어, 블록이 무손실 모드를 사용하여 코딩되는 경우에, 16 비트들의 비트-깊이, 및 0 과 동일한 cRiceParam 에 대해, 비디오 코더는 max_suffix_bits 를 16 과 동일하게 그리고 max_prefix_bits 를 16 과 동일하게 설정할 수도 있다. 이러한 예에 따른 무손실 모드에 대한 가능한 이치화들은 이하에 표 6 에 도시된다. 이러한 예에서의 (유의도 맵을 고려하여) coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트에 대한 최대값은 (216-1) 또는 65535 이며, 이것은 표 6 의 마지막 행에 의해 커버된다. 따라서, 본 개시의 기법들은 무손실 모드-코딩된 블록들에 대해 coeff_abs_level_remaining[ n ] 의 코딩 효율을 향상시킬 수도 있다.
Figure 112016098537205-pct00007
도 1 은 본 개시에서 기술된 기법들을 이용할 수도 있는 예시의 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템 (10) 을 도시하는 블록도이다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 시스템 (10) 은 목적지 디바이스 (14) 에 의해 이후의 시간에 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 생성하는 소스 디바이스 (12) 를 포함한다. 소스 디바이스 (12) 와 목적지 디바이스 (14) 는 데스크톱 컴퓨터들, 노트북 (즉, 랩톱) 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 셋톱 박스들, 이른바 "스마트" 폰들과 같은 전화기 핸드셋들, 이른바 "스마트" 패드들, 텔레비전들, 카메라들, 디스플레이 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 콘솔들, 비디오 스트리밍 디바이스들 등을 포함한 임의의 다양한 범위의 디바이스들을 포함할 수도 있다. 몇몇 경우들에서, 소스 디바이스 (12) 와 목적지 디바이스 (14) 는 무선 통신을 위해 장비될 수도 있다.
목적지 디바이스 (14) 는 링크 (16) 를 통해 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 링크 (16) 는 소스 디바이스 (12) 로부터 목적지 디바이스 (14) 로 인코딩된 비디오 데이터를 이동시킬 수 있는 임의의 타입의 매체 또는 디바이스를 포함할 수도 있다. 하나의 예에서, 링크 (16) 는 소스 디바이스 (12) 가 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 로 직접 실시간으로 송신하는 것을 가능하게 하는 통신 매체를 포함할 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 무선 통신 프로토콜과 같은 통신 표준에 따라 변조되고, 목적지 디바이스 (14) 로 송신될 수도 있다. 통신 매체는 임의의 무선 또는 유선 통신 매체, 이를테면 무선 주파수 (RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 물리적 송신 라인들을 포함할 수도 있다. 통신 매체는 패킷 기반 네트워크, 이를테면 로컬 영역 네트워크, 광역 네트워크, 또는 글로벌 네트워크 (예컨대, 인터넷) 의 일부를 형성할 수도 있다. 통신 매체는 라우터들, 스위치들, 기지국들, 또는 소스 디바이스 (12) 로부터 목적지 디바이스 (14) 로의 통신을 용이하게 하는데 유용할 수도 있는 임의의 다른 장비를 포함할 수도 있다.
대안적으로, 인코딩된 데이터는 출력 인터페이스 (22) 로부터 저장 디바이스 (31) 로 출력될 수도 있다. 유사하게, 인코딩된 데이터는 입력 인터페이스에 의해 저장 디바이스 (31) 로부터 액세스될 수도 있다. 저장 디바이스 (31) 는 하드 드라이브, 블루 레이 디스크들, DVD들, CD-ROM들, 플래시 메모리, 휘발성 또는 비휘발성 메모리, 또는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 임의의 다른 적합한 디지털 저장 매체들과 같은 임의의 다양한 분포되거나 국소적으로 액세스되는 데이터 저장 매체들을 포함할 수도 있다. 다른 예에서, 저장 디바이스 (31) 는 소스 디바이스 (12) 에 의해 생성된 인코딩된 비디오를 유지할 수도 있는 파일 서버 또는 다른 중간 저장 디바이스에 대응할 수도 있다.
목적지 디바이스 (14) 는 스트리밍 또는 다운로드를 통해 저장 디바이스 (31) 로부터 저장된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 파일 서버는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 로 송신할 수 있는 임의의 타입의 서버일 수도 있다. 예의 파일 서버들은 웹 서버 (예컨대, 웹사이트용), FTP 서버, 네트워크 어태치드 스토리지 (network attached storage; NAS) 디바이스들, 및 로컬 디스크 드라이브들을 포함한다. 목적지 디바이스 (14) 는 임의의 표준 데이터 접속, 이를테면 인터넷 접속을 통해, 인코딩된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 이것은 파일 서버 상에 저장된 인코딩된 비디오 데이터에 액세스하기에 적합한 무선 채널 (예컨대, Wi-Fi 접속), 유선 접속 (예컨대, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 양쪽 모두의 조합들을 포함할 수도 있다. 저장 디바이스 (31) 로부터의 인코딩된 비디오 데이터의 송신은 스트리밍 송신, 다운로드 송신, 또는 양쪽 모두의 조합일 수도 있다.
본 개시물의 기법들은 무선 애플리케이션들 또는 설정 (setting) 들로 제한되지 않는다. 그 기법들은, 임의의 다양한 멀티미디어 애플리케이션들, 이를테면 OTA (over-the-air) 텔레비전 브로드캐스트들, 케이블 텔레비전 송신들, 위성 텔레비전 송신들, 예를 들어, 인터넷을 통한 스트리밍 비디오 송신들의 지원 하의 비디오 코딩, 데이터 저장 매체상의 저장을 위한 디지털 비디오의 인코딩, 데이터 저장 매체상에 저장된 디지털 비디오의 디코딩, 또는 다른 애플리케이션들에 적용될 수도 있다. 몇몇 예들에서, 시스템 (10) 은 비디오 스트리밍, 비디오 플레이백, 비디오 브로드캐스팅, 및/또는 화상 전화와 같은 애플리케이션들을 지원하기 위해 단방향 또는 양방향 비디오 송신을 지원하도록 구성될 수도 있다.
도 1의 예에서, 소스 디바이스 (12) 는 비디오 소스 (18), 비디오 인코더 (20), 및 출력 인터페이스 (22) 를 포함한다. 일부 경우들에서, 출력 인터페이스 (22) 는 변조기/복조기 (모뎀) 및/또는 송신기를 포함할 수도 있다. 소스 디바이스 (12) 에서, 비디오 소스 (18) 는 비디오 캡쳐 디바이스, 예를 들어 비디오 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브, 비디오 컨텐츠 제공자로부터 비디오를 수신하는 비디오 피드 인터페이스, 및/또는 소스 비디오로서 컴퓨터 그래픽 데이터를 생성하기 위한 컴퓨터 그래픽 시스템, 또는 그러한 소스들의 조합과 같은 소스를 포함할 수도 있다. 하나의 예로서, 비디오 소스 (18) 가 비디오 카메라인 경우, 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 소위 카메라 폰들 또는 비디오 폰들을 형성할 수도 있다. 그러나, 본 개시에 기술된 기법들은 일반적으로 비디오 코딩에 적용가능할 수도 있고 무선 및/또는 유선 애플리케이션들에 적용될 수도 있다.
캡쳐된, 프리-캡쳐된, 또는 컴퓨터 생성된 비디오는 비디오 인코더 (20) 에 의해 인코딩될 수도 있다. 그 인코딩된 비디오 데이터는 소스 디바이스 (12) 의 출력 인터페이스 (22) 를 통해 목적지 디바이스 (14) 로 직접 송신될 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 또한 (또는 대안적으로) 디코딩 및/또는 플레이백을 위해 목적지 디바이스 (14) 또는 다른 디바이스들에 의해 나중의 액세스를 위해 저장 디바이스 (31) 상으로 저장될 수도 있다.
목적지 디바이스 (14) 는 입력 인터페이스 (28), 비디오 디코더 (30), 및 디스플레이 디바이스 (32) 를 포함한다. 일부 경우들에서, 입력 인터페이스 (28) 는 수신기 및/또는 모뎀을 포함할 수도 있다. 목적지 디바이스 (14) 의 입력 인터페이스 (28) 는 링크 (16) 를 통해 인코딩된 비디오 데이터를 수신한다. 링크 (16) 를 통해 통신되거나, 저장 디바이스 (31) 상에서 제공된 인코딩된 비디오 데이터는 비디오 데이터를 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (30) 와 같은 비디오 디코더에 의한 사용을 위해 비디오 인코더 (20) 에 의해 생성된 다양한 신택스 엘리먼트들을 포함할 수도 있다. 그러한 신택스 엘리먼트들은 통신 매체 상에서 송신되거나, 저장 매체에 저장되거나, 파일 서버에 저장되는 인코딩된 비디오 데이터와 함께 포함될 수도 있다.
디스플레이 디바이스 (32) 는 목적지 디바이스 (14) 와 함께 통합되거나, 목적지 디바이스 (14) 의 외부에 있을 수도 있다. 일부 예들에서, 목적지 디바이스 (14) 는 통합된 디스플레이 디바이스를 포함할 수도 있고, 또한 외부 디스플레이 디바이스와 인터페이싱하도록 구성될 수도 있다. 다른 예들에서, 목적지 디바이스 (14) 는 디스플레이 디바이스일 수도 있다. 일반적으로, 디스플레이 디바이스 (32) 는 사용자에게 디코딩된 비디오 데이터를 디스플레이하며, 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 또는 다른 유형의 디스플레이 디바이스와 같은 임의의 다양한 디스플레이 디바이스들을 포함할 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 현재 개발중인 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 표준과 같은 비디오 압축 표준에 따라 동작할 수도 있고, HEVC 테스트 모델 (HM) 에 순응할 수도 있다. 대안적으로, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 대안적으로 MPEG-4, 파트 10, 진보된 비디오 코딩 (AVC) 으로 지칭되는 ITU-T H.264 표준과 같은 다른 사유의 또는 산업 표준들, 또는 그러한 표준들의 확장들에 따라 동작할 수도 있다. 본 개시의 기법들은 그러나 임의의 특정의 코딩 표준에 제한되지 않는다. 비디오 압축 표준들의 다른 예들은 MPEG-2 및 ITU-T H.263 을 포함한다.
도 1 에 도시되지 않지만, 일부 양태들에서, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 각각 오디오 인코더 및 디코더와 함께 통합될 수도 있고, 공통 데이터 스트림 또는 별개의 데이터 스트림들에서 오디오 및 비디오 양자 모두의 인코딩을 다루기 위해 적절한 MUX-DEMUX 유닛들, 또는 다른 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 적용가능하다면, 일부 예들에서, 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) 각각은 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), 주문형 반도체들 (ASICs), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들 (FPGAs), 이산 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합들과 같은 임의의 다양한 적합한 인코더 회로로서 구현될 수도 있다. 기법들이 부분적으로 소프트웨어로 구현되는 경우, 디바이스는 적합한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 소프트웨어를 위한 명령들을 저장하고, 본 개시의 기법들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들을 사용하는 하드웨어에서 명령들을 실행할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있고, 이들 중 어느 것은 각각의 디바이스에서 결합된 비디오 인코더/디코더 (코덱) 의 부분으로서 통합될 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 최근에 표준화된 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 표준과 같은 비디오 압축 표준에 따라 동작할 수도 있고, HEVC 테스트 모델 (HM) 에 따를 수도 있다. 문서 ITU-T H.265, SERIES H: AUDIOVISUAL AND MULTIMEDIA SYSTEMS, Infrastructure of Audiovisual Services-Coding of Moving Video, "High Efficiency Video Coding." April 2013 은 HEVC 표준을 기술하며, 그것의 전체가 참조로 여기에 포함된다. 또, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 HEVC 범위 확장과 같은 HEVC 표준에 대한 확장에 따라 동작할 수도 있고, 이것은 추가적인 비쥬얼 동적 범위, 품질 향상들, 코딩 모드들 등을 추가할 수도 있다.
대안적으로, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 대안적으로 MPEG-4, 파트 10, 진보된 비디오 코딩 (AVC) 으로 지칭되는 ITU-T H.264 표준과 같은 다른 사유의 또는 산업 표준들, 또는 그러한 표준들의 확장들에 따라 동작할 수도 있다. 본 개시의 기법들은 그러나 임의의 특정의 코딩 표준에 제한되지 않는다. 비디오 압축 표준들의 다른 예들은 MPEG-2 및 ITU-T H.263 을 포함한다.
도 1 에 도시되지는 않지만, 일부 양태들에서, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 각각 오디오 인코더 및 디코더와 통합될 수도 있고, 공통 데이터 스트림 또는 별개의 데이터 스트림들에서의 오디오 및 비디오 양자의 인코딩을 다루기 위해 적절한 MUX-DEMUX 유닛들, 또는 다른 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 적용가능하다면, 일부 예들에서, MUX-DEMUX 유닛들은 ITU H.223 멀티플렉서 프로토콜, 또는 사용자 데이터그램 프로토콜 (UDP) 와 같은 다른 프로토콜들에 따를 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은 하나 이상의 프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), 주문형 반도체들 (ASICs), 필드 프로그래머블 게이트 어레이들 (FPGAs), 이산 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합들과 같은 임의의 다양한 적합한 인코더 회로로서 구현될 수도 있다. 기법들이 부분적으로 소프트웨어로 구현되는 경우, 디바이스는 적합한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 소프트웨어를 위한 명령들을 저장하고, 본 개시의 기법들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들을 사용하는 하드웨어에서 명령들을 실행할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있고, 이들 중 어느 것은 각각의 디바이스에서 결합된 비디오 인코더/디코더 (코덱) 의 부분으로서 통합될 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 는 비디오 코딩 프로세스에서 변환 계수들을 코딩하기 위한 본 개시의 기법들의 임의의 것 또는 전부를 구현할 수도 있다. 마찬가지로, 비디오 디코더 (30) 는 비디오 코딩 프로세스에서 변환 계수들을 코딩하기 위한 이들 기법들의 임의의 것 또는 전부를 구현할 수도 있다. 본 개시에 기술된 바와 같은 비디오 코더는 비디오 인코더 또는 비디오 디코더를 지칭할 수도 있다. 유사하게, 비디오 코딩 유닛은 비디오 인코더 또는 비디오 디코더를 지칭할 수도 있다. 마찬가지로, 비디오 코딩은 비디오 인코딩 또는 비디오 디코딩을 지칭할 수도 있다.
본 개시의 하나의 예에서, 비디오 인코더 (20) 또는 비디오 디코더 (30) 는 비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트를 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수를 결정하고, 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 (suffix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 것으로서, 서픽스 비트들의 최대 수는 변환 계수들의 절대값들 각각을 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하며, 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 (prefix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 것으로서, 프리픽스 비트들의 최대 수는 서픽스 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하도록 구성될 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 또는 비디오 디코더 (30) 는 또한 코딩 유닛에 대한 변환 계수들의 절대값들을 결정하고, 변환 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 코딩하는 것으로서, 그 프리픽스 코드워드는 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 상기 프리픽스 코드워드를 코딩하고, 및 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 코딩하는 것으로서, 그 서픽스 코드워드는 서픽스 비트들의 최대수 이하인 비트들의 수를 갖고, 그 서픽스 코드워드는 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 코딩하며, 및 프리픽스 코드워드 및 서픽스 코드워드에 기초하여 코딩 유닛을 코딩하도록 구성될 수도 있다.
디지털 비디오 디바이스들은 디지털 비디오 정보를 더욱 효율적으로 인코딩 및 디코딩하기 위해 비디오 압축 기법들을 구현한다. 비디오 압축은 비디오 시퀀스들에 고유한 리던던시를 감소시키거나 제거하기 위해 공간 (인트라-프레임) 예측 및/또는 시간 (인터-프레임) 예측 기법들을 적용할 수도 있다.
HEVC 표준에 따른 비디오 코딩의 경우, 비디오 프레임은 코딩 유닛들로 파티셔닝될 수도 있다. 코딩 유닛 (CU) 은 일반적으로 비디오 압축을 위해 여러 코딩 툴들이 적용되는 기본 유닛으로서 작용하는 이미지 영역을 지칭한다. CU 는 보통 Y 로서 표시된 루미넌스 컴포넌트, 및 U 및 V 로서 표시된 2 개의 크로마 컴포넌트들을 갖는다. 비디오 샘플링 포맷에 따라, U 및 V 컴포넌트들의 사이즈는, 샘플들의 수의 면에서, Y 컴포넌트의 사이즈와 동일하거나 상이할 수도 있다.
CU 는 통상적으로 정사각형이고, 예를 들어 ITU-T H.264 와 같은 다른 비디오 코딩 표준들 하에서 소위 매크로블록과 유사한 것으로 고려될 수도 있다. 개발되고 있는 HEVC 표준의 현재 제안된 양태들의 일부에 따른 코딩이 설명의 목적들로 본 출원에서 기술될 것이다. 그러나, 본 개시에 기술된 기법들은 H.264 에 따라 정의된 것들과 같은 다른 비디오 코딩 프로세스들 또는 다른 표준 또는 사유의 비디오 코딩 프로세스들에 유용할 수도 있다.
HM 에 따르면, CU 는 하나 이상의 예측 유닛들 (PUs) 및/또는 하나 이상의 변환 유닛들 (TUs) 을 포함할 수도 있다. 비트스트림 내의 신택스 데이터는 화소들의 수의 면에서 최대 CU 인 최대 코딩 유닛 (LCU) 을 정의할 수도 있다. 일반적으로, CU 는 CU 이 사이즈 구별을 갖지 않는다는 것을 제외하고, H.264 의 매크로블록과 유사한 목적을 갖는다. 따라서, CU 는 서브 CU 들로 분할될 수도 있다. 일반적으로, CU 에 대한 본 개시에서의 언급들은 화상의 최대 코딩 유닛 또는 LCU 의 서브 CU 를 지칭할 수도 있다. LCU 는 서브 CU 들로 분할될 수도 있고, 각 서브 CU 는 서브 CU 들로 더욱 분할될 수도 있다. 비트스트림에 대한 신택스 데이터는 CU 깊이로서 지칭되는, LCU 가 분할될 수도 있는 최대 회수를 정의할 수도 있다. 이에 따라, 비트스트림은 최소 코딩 유닛 (SCU) 을 또한 정의할 수도 있다. 본 개시는 또한 CU, PU, 또는 TU 의 어느 것을 지칭하기 위해 용어 "블록" 또는 "부분" 을 사용한다. 일반적으로, "부분" 은 비디오 프레임의 임의의 서브 세트를 지칭할 수도 있다.
LCU 는 쿼드트리 데이터 구조와 연관될 수도 있다. 일반적으로, 쿼드트리 데이터 구조는 CU 당 하나의 노드를 포함하고, 여기서 루트 노드는 LCU 에 대응한다. CU 가 4 개의 서브 CU 들로 분할되는 경우, CU 에 대응하는 노드는 4 개의 리프 노드들을 포함하고, 이들 각각은 서브 CU 들 중 하나에 대응한다. 쿼드 트리 구조의 각 노드는 대응하는 CU 에 대해 신택스 데이터를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 쿼드트리 내의 노드는 그 노드에 대응하는 CU 가 서브 CU 들로 분할되는지 여부를 나타내는 분할 플래그를 포함할 수도 있다. CU에 대한 신택스 엘리먼트들은 재귀적으로 정의될 수도 있고, CU가 서브 CU들로 분할되는지의 여부에 의존할 수도 있다. CU가 더 분할되지 않으면, 그것은 리프 CU라고 지칭된다. 본 개시물에서, 리프 CU의 네 개의 서브 CU들은 또한 원래의 리프 CU의 명시적인 분할이 없는 경우에도 리프 CU들로서 지칭될 것이다. 예를 들어, 16x16 사이즈의 CU가 더 분할되지 않는다면, 네 개의 8x8 서브 CU들은 또한 16x16 CU가 결코 분할되지 않았더라도 리프 CU들이라고 지칭될 수도 있다.
리프-CU 는 하나 이상의 예측 유닛들 (PUs) 을 포함할 수도 있다. 일반적으로, PU 는 대응하는 CU 의 전부 또는 일부를 나타내고, 그 PU 에 대한 참조 샘플을 취출하기 위한 데이터를 포함할 수도 있다. 예를 들어, PU 가 인터 모드 인코딩되는 경우, PU 는 PU 에 대한 모션 벡터를 정의하는 데이터를 포함할 수도 있다. 그 모션 벡터를 정의하는 데이터는 예를 들어 모션 벡터의 수평 컴포넌트, 모션 벡터의 수직 컴포넌트, 모션 벡터에 대한 해상도 (예를 들어, 1/4 화소 정밀도 또는 1/8 화소 정밀도), 모션 벡터가 가리키는 참조 프레임, 및/또는 모션 벡터에 대한 참조 리스트 (예를 들어, 리스트 0 또는 리스트 1) 를 기술할 수도 있다. PU(들) 을 정의하는 리프 CU 에 대한 데이터는 또한, 예를 들어 하나 이상의 PU 들로의 CU 의 파티셔닝을 기술할 수도 있다. 파티셔닝 모드들은 CU 가 코딩되지 않는지, 인트라 예측 모드 인코딩되는지, 또는 인터 예측 모드 인코딩되는지 여부에 따라 상이할 수도 있다. 인트라 코딩의 경우, PU 는 이하에 기술된 리프 변환 유닛과 동일하게 취급될 수도 있다.
최근에 생겨난 HEVC 표준은 상이한 CU 들에 대해 상이할 수도 있는 변환 유닛들 (TUs) 에 따른 변환들을 허용한다. TU 들은 통상적으로 파티셔닝된 LCU 에 대해 정의된 주어진 CU 내의 PU 들의 사이즈에 기초하여 사이징되지만, 이것은 항상 그런 것은 아니다. TU 들은 통상적으로 PU 들과 동일한 사이즈이거나 더 작다. 일부 예들에서, CU 에 대응하는 레지듀얼 샘플들은 "레지듀얼 쿼드 트리" (RQT) 로서 알려진 쿼드트리 구조를 사용하여 더 작은 유닛들로 서브 분할될 수도 있다. RQT 의 리프 노드들은 변환 유닛들 (TUs) 로 지칭될 수도 있다. TU 들과 연관된 화소 차이 값들은 양자화될 수도 있는 변환 계수들을 생성하기 위해 변환될 수도 있다.
일반적으로, PU 는 예측 프로세스와 관련된 데이터를 참조한다. 예를 들어, PU 가 인트라 모드 인코딩되는 경우, PU 는 PU 에 대한 인트라 예측 모드를 기술하는 데이터를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, PU 가 인터 모드 인코딩되는 경우, PU 는 PU 에 대한 모션 벡터를 정의하는 데이터를 포함할 수도 있다.
일반적으로, TU 는 변환 및 양자화 프로세스들을 위해 사용된다. 하나 이상의 PU 들을 갖는 주어진 CU 는 또한 하나 이상의 변환 유닛들 (TUs) 을 포함할 수도 있다. 예측에 후속하여, 비디오 인코더 (20) 는 PU 에 따라 코딩 노드에 의해 식별된 비디오 블록으로부터 레지듀얼 값들을 계산할 수도 있다. 코딩 노드는 그 후 오리지날 비디오 블록이라기 보다 레지듀얼 값들을 참조하도록 업데이트된다. 레지듀얼 값들은 엔트로피 코딩을 위해 직렬화된 변환 계수들을 생성하기 위해 TU 들에서 특정된 변환들 및 다른 변환 정보를 사용하여 변환 계수들로 변환되고, 양자화되며, 스캐닝될 수도 있는 화소 차이 값들을 포함한다. 코딩 노드는 이들 직렬화된 변환 계수들을 참조하도록 한번 더 업데이트될 수도 있다. 본 개시는 통상적으로 CU 의 코딩 노드를 지칭하기 위해 용어 "비디오 블록" 을 사용한다. 일부 특정의 경우들에서, 본 개시는 또한 코딩 노드 및 PU 들 및 TU 들을 포함하는 트리블록, 즉 LCU 또는 CU 를 지칭하기 위해 용어 "비디오 블록" 을 사용할 수도 있다.
비디오 시퀀스는 통상적으로 비디오 프레임들 또는 화상들의 시리즈를 포함한다. 화상들의 그룹 (GOP) 은 일반적으로 하나 이상의 비디오 화상들의 시리즈를 포함한다. GOP 는 GOP 의 헤더에, 하나 이상의 화상들의 헤더에, 또는 그 밖의 곳에, GOP 에 포함된 화상들의 수를 기술하는 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 화상의 각 슬라이스는 각각의 슬라이스에 대한 인코딩 모드를 기술하는 슬라이스 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 통상 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 개개의 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들에 대해 동작한다. 비디오 블록은 CU 내의 코딩 노드에 대응할 수도 있다. 비디오 블록들은 고정되거나 변하는 사이즈들을 가질 수도 있고, 특정된 코딩 표준에 따라 사이즈가 상이할 수도 있다.
블록 (예를 들어, 비디오 데이터의 예측 유닛) 을 코딩하기 위해, 블록에 대한 예측자가 먼저 도출된다. 예측 블록으로서도 지칭되는 예측자는 인트라 (I) 예측 (즉, 공간 예측) 또는 인터 (P 또는 B) 예측 (즉, 시간 예측) 을 통해 도출될 수 있다. 이리하여, 일부 예측 유닛들은 동일한 프레임 (또는 슬라이스) 내의 이웃 참조 블록들에서의 참조 샘플들에 대해 공간 예측을 사용하여 인트라 코딩될 (I) 수도 있고, 다른 예측 유닛들은 다른 이전에 코딩된 프레임들 (또는 슬라이스들) 내의 참조 샘플들의 블록들에 대해 단방향 인터 코딩되거나 (P), 양방향 인터 코딩될 (B) 수도 있다. 각각의 경우에, 참조 샘플들은 코딩될 블록에 대한 예측 블록을 형성하기 위해 사용될 수도 있다.
예측 블록의 식별 시, 오리지날 비디오 데이터 블록에서의 화소들과 그것의 예측 블록에서의 화소들 사이의 차이가 결정된다. 이러한 차이는 예측 레지듀얼 데이터로서 지칭될 수도 있고, 코딩될 블록에서의 화소 값들과 코딩된 블록을 표현하기 위해 선택된 예측 블록에서의 화소 값들 사이의 화소 차이들을 나타낸다. 더 양호한 압축을 달성하기 위해, 예측 레지듀얼 데이터는 예를 들어 이산 코산인 변환 (DCT), 정수 변환, 카루넨-뢰베 (K-L) 변환, 또는 다른 변환을 사용하여 변환되어 변환 계수들을 생성할 수도 있다.
TU 와 같은 변환 블록에서의 레지듀얼 데이터는 공간적, 화소 도메인에 상주하는 화소 차이 값들의 2 차원 (2D) 배열로 배열될 수도 있다. 변환은 레지듀얼 화소 값들을 주파수 도메인과 같은 변환 도메인에서의 변환 계수들의 2차원 배열로 변환한다.
추가의 압축을 위해, 변환 계수들은 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수도 있다. 엔트로피 코더는 그 후 양자화된 변환 계수들에 콘텍스트 적응형 가변 길이 코딩 (CAVLC), 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (CABAC), 확률 구간 파티셔닝 엔트로피 코딩 (PIPE) 등과 같은 엔트로피 코딩을 적용한다.
본 개시의 기법들은 HEVC 표준의 엔트로피 코딩 및 이치화 기법들을 개선한다. 구체적으로는, 본 개시의 기법들은 상술된 다른 기법들 뿐아니라 지수적 골룸-라이스 코딩에 대한 프리픽스 및 서픽스 비트들의 수를 제한함으로써 레지듀얼 변환 계수들을 마무리짓는 효율을 개선한다.
일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 엔트로피 인코딩될 수 있는 직렬화된 벡터를 생성하기 위해 양자화된 변환 계수들을 스캐닝하기 위한 미리 정의된 스캔 순서를 이용할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 적응적 스캔을 수행할 수도 있다. 1차원 벡터를 형성하기 위해 양자환된 변환 계수들을 스캐닝한 후, 비디오 인코더 (20) 는 1차원 벡터를 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 또한 비디오 데이터를 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (30) 에 의한 사용을 위해 인코딩된 비디오 데이터와 연관된 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다.
도 2 는 본 개시의 하나 이상의 양태들에 따라 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 인코더 (20) 의 예를 도시하는 블록도이다. 비디오 인코더 (20) 는 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들의 인트라 및 인터 코딩을 수행할 수도 있다. 인트라 코딩은 공간적 예측에 의존하여, 주어진 비디오 프레임 또는 화상 내의 비디오에서 공간적 리던던시를 감소시키거나 또는 제거한다. 인터 코딩은 시간적 예측에 의존하여, 비디오 시퀀스의 인접한 프레임들 또는 화상들 내의 비디오에서 시간적 리던던시를 감소시키거나 또는 제거한다. 인트라 모드 (I 모드) 는 여러 공간 기반 코딩 모드들 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다. 단방향 예측 (P 모드) 또는 양방향 예측 (B 모드) 과 같은 인터 모드들은 수개의 시간 기반 코딩 모드들 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 비디오 데이터 메모리 (39) 는 비디오 프레임 내의 현재의 비디오 블록을 인코딩하기 위해 사용되는 비디오 데이터를 수신한다. 비디오 데이터 메모리 (39) 는 비디오 인코더 (20) 의 컴포넌트들에 의해 인코딩될 비디오 데이터를 저장할 (예를 들어, 비디오 데이터를 저장하도록 구성될) 수도 있다. 비디오 데이터 메모리 (39) 에 저장된 비디오 데이터는, 예를 들어 비디오 소스 (18) 로부터 획득될 수도 있다. 참조 프레임 버퍼 (64) (참조 화상 버퍼 (64) 로도 지칭됨) 는 (예를 들어, 인트라 또는 인터 예측 코딩 모드들로서도 지칭되는 인트라 또는 인터 코딩 모드들에서) 비디오 인코더 (20) 에 의해 비디오 데이터를 인코딩하는데 사용하기 위한 참조 비디오 데이터를 저장하는 디코딩 화상 버퍼 (DPB) 의 하나의 예이다. 비디오 데이터 메모리 (39) 및 참조 프레임 버퍼 (64) 는 동기식 DRAM (SDRAM), 자기저항식 RAM (MRAM), 저항식 RAM (RRAM) 을 포함하는 동적 랜덤 액세스 메모리 (DRAM), 또는 다른 타입들의 메모리 디바이스들과 같은 임의의 다양한 메모리 디바이스들에 의해 형성될 수도 있다. 비디오 데이터 메모리 (39) 및 참조 프레임 버퍼 (64) 는 동일한 메모리 디바이스 또는 별개의 메모리 디바이스들에 의해 제공될 수도 있다. 여러 예들에서, 비디오 데이터 메모리 (39) 는 비디오 인코더 (20) 의 다른 컴포넌트들과 함께 온-칩일 수도 있거나, 그들 컴포넌트들에 대해 오프-칩일 수도 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더 (20) 는 인코딩될 비디오 프레임 내의 현재의 비디오 블록을 수신한다. 도 2 의 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 예측 프로세싱 유닛 (40), 참조 화상 메모리 (64), 합산기 (50), 변환 프로세싱 유닛 (52), 양자화 유닛 (54), 및 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 을 포함한다. 예측 프로세싱 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 (20) 는 또한 역양자화 유닛 (58), 역변환 프로세싱 유닛 (60), 및 합산기 (62) 를 포함한다. 디블록킹 필터 (도 2 에 도시하지 않음) 은 또한 재구성된 비디오로부터 블록키니스 아티팩트들을 제거하기 위해 블록 경계들을 필터링하기 위해 포함될 수도 있다. 원하는 경우, 디블록킹 필터는 통상 합산기 (62) 의 출력을 필터링할 것이다. 추가적인 필터들 (인 루프 또는 포스트 루프) 이 또한 디블록킹 필터에 추가하여 사용될 수도 있다. 그러한 필터들은 간결성을 위해 도시되지 않지만, 원하는 경우 (인-루프 필터로서) 합산기 (62) 의 출력을 필터링할 수도 있다.
인코딩 프로세스 동안, 비디오 인코더 (20) 는 코딩될 비디오 프레임 또는 슬라이스를 수신한다. 그 프레임 또는 슬라이스는 예측 프로세싱 유닛 (40) 에 의해 다수의 비디오 블록들로 분할될 수도 있다. 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 시간적 예측을 제공하기 위해 하나 이상의 참조 프레임들 내의 하나 이상의 블록들에 대해 수신된 비디오 블록의 인터 예측 코딩을 수행한다. 인트라 예측 유닛 (46) 은 대안적으로 공간적 예측을 제공하기 위해 코딩될 블록과 동일한 프레임 또는 슬라이스 내의 하나 이상의 이웃 블록들에 대해 수신된 비디오 블록의 인트라 예측 코딩을 수행할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 예를 들어 비디오 데이터의 각 블록에 대한 적절한 코딩 모드를 선택하기 위해 다수의 코딩 패스들을 수행할 수도 있다.
게다가, 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 초기에 프레임 또는 슬라이스를 LCU들로 파티셔닝하고, 레이트 왜곡 분석 (예컨대, 레이트 왜곡 최적화) 에 기초하여 그 LCU들의 각각을 서브 CU들로 파티셔닝할 수도 있다. 예측 프로세싱 유닛 (40) 은 LCU의 서브 CU들로의 파티셔닝을 나타내는 쿼드트리 데이터 구조를 추가로 생성할 수도 있다. 쿼드트리의 리프 노드 CU들은 하나 이상의 PU들과 하나 이상의 TU들을 포함할 수도 있다.
예측 프로세싱 유닛 (40) 은 예를 들어 에러 결과들에 기초하여 코딩 모드들 중 하나, 인트라 또는 인터를 선택할 수도 있고, 참조 프레임으로서 사용을 위해 인코딩된 블록을 재구성하기 위해 합산기 (62) 로 그리고 레지듀얼 블록 데이터를 생성하기 위해 합산기 (50) 로 결과의 인트라 또는 인터 코딩된 블록을 제공한다. 예측 프로세싱 유닛 (40) 은 또한 엔트로피 코딩 유닛 (56) 으로 모션 벡터들, 인트라 모드 표시자들, 파티션 정보, 및 다른 그러한 신택스 정보와 같은 신택스 엘리먼트들을 제공한다. 예측 프로세싱 유닛 (40) 은 레이트 왜곡 분석을 사용하여 하나 이상의 인터 모드들을 선택할 수도 있다.
모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 고도로 집적될 수도 있지만, 개념적 목적으로 별개로 도시된다. 모션 추정 유닛 (42) 에 의해 수행되는 모션 추정은 비디오 블록들에 대한 모션을 추정하는 모션 벡터들을 생성하는 프로세스이다. 모션 벡터는, 예를 들어, 현재의 프레임 (또는 다른 코딩된 유닛) 내에서 코딩되고 있는 현재의 블록에 대해 참조 프레임 (또는 다른 코딩된 유닛) 내의 예측 블록에 대한 현재 비디오 프레임 또는 화상 내의 비디오 블록의 PU의 변위 (displacement) 를 나타낼 수도 있다. 예측 블록은 절대 차이의 합 (SAD), 제곱 차이의 합 (SSD), 또는 다른 차이 메트릭들에 의해 결정될 수도 있는, 화소 차이의 면에서, 코딩될 비디오 블록과 밀접하게 매칭하는 것으로 발견되는 블록이다. 몇몇 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 참조 화상 메모리 (64) 에 저장된 참조 화상들의 서브 정수 (sub-integer) 화소 위치들에 대한 값들을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 참조 화상의 1/4 화소 위치들, 1/8 화소 위치들, 또는 다른 분수 화소 위치들의 값들을 보간할 수도 있다. 그러므로, 모션 추정 유닛 (42) 은 풀 (full) 화소 위치들 및 분수 화소 위치들에 대한 모션 검색을 수행하여 분수 화소 정밀도를 갖는 모션 벡터를 출력할 수도 있다.
모션 추정 유닛 (42) 은 PU의 위치와 참조 화상의 예측 블록의 위치를 비교함으로써 인터 코딩된 슬라이스에서의 비디오 블록의 PU에 대한 모션 벡터를 계산한다. 참조 화상은 참조 화상 메모리 (64) 에 저장된 하나 이상의 참조 화상들을 각각 식별하는 제 1 참조 화상 리스트 (List 0) 또는 제 2 참조 화상 리스트 (List 1) 로부터 선택될 수도 있다. 모션 추정 유닛 (42) 은 계산된 모션 벡터를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 과 모션 보상 유닛 (44) 으로 전송한다.
모션 보상 유닛 (44) 에 의해 수행되는 모션 보상은 모션 추정 유닛 (42) 에 의해 결정된 모션 벡터에 기초하여 예측 블록을 페치하는 것 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 PU에 대한 모션 벡터를 수신 시, 모션 보상 유닛 (44) 은 참조 화상 리스트들 중 하나에서 모션 벡터가 가리키는 예측 블록을 로케이팅할 수도 있다. 합산기 (50) 는 이하에서 논의되는 바와 같이, 코딩되고 있는 현재 비디오 블록의 화소 값들로부터 예측 블록의 화소 값들을 감산하여 화소 차이 값들을 형성함으로써 레지듀얼 비디오 블록을 형성한다. 대체로, 모션 추정 유닛 (42) 은 루마 코딩 블록들에 관하여 모션 추정을 수행하고, 모션 보상 유닛 (44) 은 크로마 코딩 블록들 및 루마 코딩 블록들 양쪽 모두에 대해 루마 코딩 블록들에 기초하여 계산된 모션 벡터들을 사용한다. 예측 프로세싱 유닛 (40) 은 또한 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 디코딩하는데 있어서 비디오 디코더 (30) 에 의한 사용을 위해 비디오 블록들 및 비디오 슬라이스와 연관된 신택스 엘리먼트들을 생성할 수도 있다.
인트라 예측 유닛 (46) 은 위에서 설명된 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 현재의 블록을 인코딩하는데 사용하기 위한 인트라 예측 모드를 결정할 수도 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측 유닛 (46) 은 예컨대, 개별 인코딩 패스들 동안에 다양한 인트라 예측 모드들을 사용하여 현재 블록을 인코딩할 수도 있고, 인트라 예측 유닛 (46) (또는 몇몇 예들에서, 예측 프로세싱 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 대한 레이트 왜곡 분석을 사용하여 레이트 왜곡 값들을 계산할 수도 있고, 테스트된 모드들 중에서 최선의 레이트 왜곡 특성들을 갖는 인트라 예측 모드를 선택할 수도 있다. 레이트 왜곡 분석은 일반적으로, 인코딩된 블록과 인코딩된 블록을 생성하기 위해 인코딩되었던 오리지날, 인코딩되지 않은 블록 사이의 왜곡 (또는 에러) 의 양 뿐만아니라 인코딩된 블록을 생성하는데 사용된 비트레이트 (다시 말하면, 비트들의 수) 를 결정한다. 인트라 예측 유닛 (46) 은 여러 인코딩된 블록들에 대한 왜곡들 및 레이트들로부터 비율들을 계산하여 어떤 인트라 예측 모드가 그 블록에 대한 최선의 레이트 왜곡 값을 나타내는지를 결정할 수도 있다.
블록에 대해 인트라 예측 모드를 선택한 후, 인트라 예측 유닛 (46) 은 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 으로 그 블록에 대해 그 선택된 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 제공할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 그 선택된 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 복수의 인트라 예측 모드 인덱스 테이블들 및 복수의 변경된 인트라 예측 모드 인덱스 테이블들 (코드워드 맵핑 테이블들로서도 지칭됨), 여러 블록들에 대한 인코딩 콘텍스트들의 정의들, 및 각각의 콘텍스트들에 대해 사용할 가장 가능성있는 인트라 예측 모드, 인트라 예측 모드 인덱스 테이블, 및 변경된 인트라 예측 모드 인덱스 테이블을 포함할 수도 있는 구성 데이터를 송신된 비트스트림에 포함할 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 는 코딩되고 있는 오리지날 비디오 블록으로부터 예측 프로세싱 유닛 (40) 으로부터의 예측 데이터를 감산함으로써 레지듀얼 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (50) 는 이러한 감산 동작을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 레지듀얼 블록에 이산 코사인 변환 (DCT) 또는 개념적으로 유사한 변환과 같은 변환을 적용하여, 레지듀얼 변환 계수 값들을 포함하는 비디오 블록을 생성한다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 DCT 와 개념적으로 유사한 다른 변환들을 수행할 수도 있다. 웨이블릿 변환들, 정수 변환들, 서브 밴드 변환들 또는 다른 유형들의 변환들이 또한 이용될 수 있다. 어느 경우든지, 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 레지듀얼 블록에 변환을 적용하여 레지듀얼 변환 계수들의 블록을 생성한다. 변환은 레지듀얼 정보를 화소값 도메인으로부터 변환 도메인, 이를테면 주파수 도메인으로 변환할 수도 있다. 변환 프로세싱 유닛 (54) 은 결과적인 변환 계수들을 양자화 유닛 (54) 에 전송할 수도 있다. 양자화 유닛 (54) 은 비트 레이트를 더욱 감소시키기 위해 변환 계수들을 양자화한다. 양자화 프로세스는 변환 계수들의 일부 또는 전부와 연관된 비트 깊이를 감소시킬 수도 있다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터를 조정함으로써 변경될 수도 있다. 일부 예들에서, 양자화 유닛 (54) 은 그 후 양자화된 변환 계수들을 포함하는 행렬의 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. 예를 들어, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 콘텍스트 적응형 가변 길이 코딩 (CAVLC), 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (CABAC), 신택스-기반 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (SBAC), 확률 구간 파티셔닝 엔트로피 (PIPE) 코딩, 또는 다른 엔트로피 인코딩 기법을 수행할 수도 있다. 콘텍스트 기반 엔트로피 코딩의 경우에, 콘텍스트는 이웃하는 블록들에 기초할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 의한 엔트로피 코딩에 후속하여, 인코딩된 비트스트림은 다른 디바이스 (예를 들어, 비디오 디코더 (30)) 로 송신되거나 나중의 송신 또는 취출을 위해 아카이브될 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 엔트로피 코딩 및 변환 계수들의 절대값들, 예를 들어, coeff_abs_level_remaining[ n ] 의 이치화의 효율을 개선하는 것과 관련된 본 개시의 기법들을 수행하도록 구성될 수도 있다.
역양자화 유닛 (58) 및 역변환 유닛 (60) 은, 예를 들어 참조 블록으로서 나중의 사용을 위해 화소 도메인에서 레지듀얼 블록을 재구성하기 위해 각각 역양자화 및 역변환을 적용한다. 모션 보상 유닛 (44) 은 참조 화상 메모리 (64) 의 프레임들 중 하나의 예측 블록에 레지듀얼 블록을 가산함으로써 참조 블록을 계산할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (44) 은 또한 모션 추정에서의 사용을 위해 서브-정수 화소 값들을 계산하기 위해 재구성된 레지듀얼 블록에 하나 이상의 보간 필터들을 적용할 수도 있다. 합산기 (62) 는 참조 화상 메모리 (64) 에의 저장을 위해 재구성된 비디오 블록을 생성하기 위해 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 생성된 모션 보상된 예측 블록에 재구성된 레지듀얼 블록을 가산한다. 재구성된 비디오 블록은 후속하는 비디오 프레임에서의 블록을 인터 코딩하기 위해 참조 블록으로서 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 사용될 수도 있다.
TU 의 샘플 값들을 변환한 후, 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 변환된 계수들을 부호 값, 및 변환 계수들의 절대 값으로 분리할 수도 있다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 변환된 계수들을 양자화 유닛 (54) 으로 시그널링할 수도 있다. 양자화 유닛 (54) 은 블록이 무손실 모드를 사용하여 코딩되지 않는 경우 블록의 변환 계수들을 양자화할 수도 있고, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 으로 양자화되거나 양자화되지 않은 변환 계수들을 시그널링할 수도 있다.
엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 임의의 넌-제로 계수들의 부호를 나타내는 coeff_sign_flag 및 significant_coeff_flag 에 의해 시그널링될 수도 있는 유의도 맵을 포함하는, 기술된 신택스 엘리먼트들로 변환 계수들을 인코딩할 수도 있다.
엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 또한 상술된 바와 같이 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩을 사용하여 프리픽스 및 선택적 서픽스를 갖는 이치화를 사용하여 coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트를 인코딩할 수도 있다. 프리픽스의 마지막 구간은 여러 예들에서 트렁케이트된 단항의 표현을 사용하여 코딩될 수도 있다. 또한, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 비디오 데이터의 블록의 비트-깊이에 기초할 수도 있는 최대 프리픽스 길이 및 최대 서픽스 길이에 따라 프리픽스 및 서픽스를 인코딩할 수도 있다.
본 개시의 기법들에 따르면, 비디오 인코더 (20) 및 특히 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 비디오 데이터의 코딩 유닛에 대한 변환 계수들을 생성하고, 비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트를 인코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수를 결정하고, 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 (suffix) 코드워드를 인코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 것으로서, 서픽스 비트들의 최대 수는 변환 계수들의 절대값들 각각을 인코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하도록 구성될 수도 있다.
엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 또한 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 (prefix) 코드워드를 인코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 것으로서, 프리픽스 비트들의 최대 수는 서픽스 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하고, 변환 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 인코딩하는 것으로서, 그 프리픽스 코드워드는 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 상기 프리픽스 코드워드를 코딩하고, 및 변환 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 인코딩하는 것으로서, 그 서픽스 코드워드는 서픽스 비트들의 최대수 이하인 비트들의 수를 갖고, 그 서픽스 코드워드는 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 인코딩하도록 구성될 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 신택스 엘리먼트를 인코딩된 비트스트림 내로 생성하고, 인코딩된 프리픽스 코드워드 및 인코딩된 서픽스 코드워드에 기초하여 코딩 유닛을 인코딩할 수도 있다.
도 3 은 본 개시의 하나 이상의 양태들에 따라 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 디코더 (30) 의 예를 도시하는 블록도이다. 도 3 의 예에서, 비디오 데이터 메모리 (69) 는 인코딩된 비디오를 수신한다. 비디오 데이터 메모리 (69) 는 비디오 디코더 (30) 의 컴포넌트들에 의해 디코딩될, 인코딩된 비디오 비트스트림과 같은 비디오 데이터를 저장할 (예를 들어, 비디오 데이터를 저장하도록 구성될) 수도 있다 . 비디오 데이터 메모리 (69) 에 저장된 비디오 데이터는 비디오 데이터의 유선 또는 무선 네트워크 통신을 통해, 카메라와 같은 로컬 비디오 소스로부터, 또는 물리적 데이터 저장 매체들에 액세스함으로써 획득될 수도 있다. 비디오 데이터 메모리 (69) 는 인코딩된 비디오 비트스트림으로부터의 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 코딩된 화상 버퍼 (CPB) 를 형성할 수도 있다.
도 3 의 예에서, 비디오 디코더 (30) 는 엔트로피 디코딩 유닛 (70), 모션 보상 유닛 (72), 인트라 예측 유닛 (74), 역 양자화 유닛 (76), 역 변환 유닛 (78), 합산기 (80), 및 참조 화상 메모리 (82) 를 포함한다. 도 2 의 예에서, 비디오 디코더 (30) 는 모션 보상 유닛 (72) 및 인트라 예측 유닛 (74) 을 포함하는 예측 유닛 (71) 을 포함한다. 비디오 디코더 (30) 는 일부 예들에서 비디오 인코더 (20) (도 2) 에 대해 기술된 인코딩 패스 (pass) 에 일반적으로 역인 디코딩 패스를 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 으로부터 수신된 모션 벡터들에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수도 있는 반면, 인트라 예측 유닛 (74) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 으로부터 수신된 인트라 예측 모드 표시자들에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수도 있다.
디코딩 프로세스 동안, 비디오 디코더 (30) 는 비디오 인코더 (20) 로부터 인코딩된 비디오 슬라이스의 비디오 블록들 및 연관된 신택스 엘리먼트들을 표현하는 인코딩된 비디오 비트스트림을 수신한다. 비디오 디코더 (30) 의 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 양자화된 계수들, 모션 벡터들 또는 인트라 예측 모드 표시자들, 및 다른 신택스 엘리먼트들을 생성한다. 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 모션 보상 유닛 (72) 으로 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 포워딩한다. 비디오 디코더 (30) 는 비디오 슬라이스 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨에서 신택스 엘리먼트들을 수신할 수도 있다.
엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 significant_coeff_flag, 및 coeff_sign_flag, 및 coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트와 같은 여러 신택스 엘리먼트들의 이치화된 표현을 수신하도록 구성될 수도 있다. 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 본 개시의 기법들에 따라 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩을 사용하여 프리픽스 및 선택적 서픽스를 갖는 이치화를 사용하여 coeff_abs_level_remaining[ n ] 신택스 엘리먼트를 디코딩할 수도 있다. 프리픽스의 마지막 구간은 여러 예들에 따라 트렁케이트된 단항의 표현을 사용하여 디코딩될 수도 있다. 또, 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 최대 프리픽스 길이 및 서픽스 길이에 따라 프리픽스 및 서픽스를 디코딩할 수도 있다. 최대 프리픽스 길이는 비디오 데이터의 블록의 비트-깊이에 기초할 수도 있다.
본 개시의 기법들에 따르면, 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 비디오 데이터의 코딩된 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 인코딩된 신택스 엘리먼트를 디코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수를 결정하고, 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 (suffix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 것으로서, 서픽스 비트들의 최대 수는 변환 계수들의 절대값들 각각을 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하도록 구성될 수도 있다. 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 또한 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 (prefix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 것으로서, 프리픽스 비트들의 최대 수는 서픽스 비트들의 최대 수에 기초하는, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하고, 비디오 데이터의 코딩 유닛에 대한 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트를 인코딩된 비트스트림으로부터 수신하고, 변환 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 디코딩하는 것으로서, 그 프리픽스 코드워드는 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 상기 프리픽스 코드워드를 디코딩하고, 및 계수들의 하나에 대한 서픽스 코드워드를 디코딩하는 것으로서, 그 서픽스 코드워드는 서픽스 비트들의 최대수 이하인 비트들의 수를 갖고, 그 서픽스 코드워드는 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 디코딩하도록 구성될 수도 있다. 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 또한 디코딩된 프리픽스 및 디코딩된 서픽스에 기초하여 변환 계수들 중 하나에 대한 절대값을 결정하고, 변환 계수들의 결정된 절대값에 기초하여 코딩 유닛을 디코딩하도록 구성된다.
TU 의 샘플 값들을 변환한 후, 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 변환된 계수들을 부호 값, 및 변환 계수들의 절대값으로 분리할 수도 있다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 양자화 유닛 (54) 으로 그 변환된 계수들을 시그널링할 수도 있다. 양자화 유닛 (54) 은 블록이 무손실 모드를 사용하여 코딩되지 않는 경우 블록의 변환 계수들을 양자화할 수도 있고, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 으로 양자화되거나 양자화되지 않은 변환 계수들을 시그널링할 수도 있다.
비디오 슬라이스가 인트라 코딩된 (I) 슬라이스로서 코딩되는 경우, 인트라 예측 유닛 (74) 은 시그널링된 인트라 예측 모드 및 현재의 프레임 또는 화상의 이전에 디코딩된 블록들로부터의 데이터에 기초하여 현재의 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 데이터를 생성할 수도 있다. 비디오 프레임이 인터 코딩된 (즉, B, P 또는 GPB) 슬라이스로서 코딩되는 경우, 모션 보상 유닛 (72) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 으로부터 수신된 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재의 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 그 예측 블록들은 참조 화상 리스트들 중 하나 내의 참조 화상들 중 하나로부터 생성될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 참조 화상 메모리 (82) 에 저장된 참조 화상들에 기초하여 디폴트 구성 (construction) 기법들을 사용하여 참조 프레임 리스트들 (List0 및 List1) 을 구성할 수도 있다.
모션 보상 유닛 (72) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 파싱함으로써 현재의 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 디코딩되고 있는 현재의 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성하기 위해 그 예측 정보를 사용한다. 예를 들어, 모션 보상 유닛 (72) 은 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 코딩하는데 사용되는 예측 모드 (예를 들어, 인트라 또는 인터 예측), 인터 예측 슬라이스 타입 (예를 들어, B 슬라이스, P 슬라이스, 또는 GPB 슬라이스), 슬라이스에 대한 참조 화상 리스트들의 하나 이상에 대한 구성 정보, 슬라이스의 각각의 인터 인코딩된 비디오 블록에 대한 모션 벡터들, 슬라이스의 각각의 인터 코딩된 비디오 블록에 대한 인터 예측 상태, 및 현재의 비디오 슬라이스 내의 비디오 블록들을 디코딩하기 위한 다른 정보를 결정하기 위해 수신된 신택스 엘리먼트들의 일부를 사용한다.
모션 보상 유닛 (72) 은 또한 보간 필터들에 기초하여 보간을 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 참조 블록들의 서브-정수 화소들에 대한 보간된 값들을 계산하기 위해 비디오 블록들의 인코딩 동안 비디오 인코더 (20) 에 의해 사용된 바와 같은 보간 필터들을 사용할 수도 있다. 이러한 경우에, 모션 보상 유닛 (72) 은 수신된 신택스 엘리먼트들로부터 비디오 인코더 (20) 에 의해 사용된 보간 필터들을 결정하고 예측 블록들을 생성하기 위해 그 보간 필터들을 사용할 수도 있다.
역양자화 유닛 (76) 은 비트스트림에서 제공되고 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 에 의해 디코딩된 양자화된 변환 계수들을 역양자화, 즉 탈양자화한다. 역양자화 프로세스는 양자화의 정도, 및 마찬가지로 적용되어야 하는 역양자화의 정도를 결정하기 위해 비디오 슬라이스 내의 각 비디오 블록에 대해 비디오 디코더 (30) 에 의해 계산된 양자화 파라미터 QPY 의 사용을 포함할 수도 있다.
역변환 유닛 (78) 은 화소 도메인에서 레지듀얼 블록들을 생성하기 위해 변환 계수들에 역변환, 예를 들어 역 DCT, 역 정수 변환, 또는 개념적으로 유사한 역변환 프로세스를 적용한다.
모션 보상 유닛 (72) 이 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재의 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후, 비디오 디코더 (30) 는 모션 보상 유닛 (72) 에 의해 생성된 대응하는 예측 블록과 역변환 유닛 (78) 으로부터의 레지듀얼 블록들을 합산함으로써 디코딩된 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (80) 는 이러한 합산 동작을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 원하는 경우, 디블록킹 필터가 또한 블록키니스 아티팩트들을 제거하기 위해 디코딩된 블록들을 필터링하기 위해 적용될 수도 있다. (코딩 루프 내 또는 코딩 루프 후의) 다른 루프 필터들이 또한 화소 천이들을 평활화하거나, 다르게는 비디오 품질을 향상시키기 위해 사용될 수도 있다. 주어진 프레임 또는 화상 내의 디코딩된 비디오 블록들은 그 후 후속하는 모션 보상을 위해 사용되는 참조 화상들을 저장하는 참조 화상 메모리 (82) 에 저장된다. 참조 화상 메모리 (82) 는 또한 도 1 의 디스플레이 디바이스 (32) 와 같은 디스플레이 디바이스 상의 나중의 제시를 위해 디코딩된 비디오를 저장한다.
도 4 는 본 개시의 기법들에 따른 예시의 방법을 도시하는 플로우챠트이다. 도 4 의 방법은 비디오 디코더에 의해 (예를 들어, 도 3 의 비디오 디코더 (30) 에 의해) 실행될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 비디오 코딩 프로세스에서 비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들을 코딩하는 방법으로 구성될 수도 있다.
비디오 디코더 (30) 는 비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 디코딩할 때 사용될 비트들의 최대수를 결정하도록 구성될 수도 있다 (120). 비디오 디코더 (30) 는 또한 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 코드워드를 디코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대수를 결정할 수도 있다 (122). 서픽스 비트들의 최대 수는 변환 계수들의 절대값들 각각을 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수에 기초한다.
비디오 디코더 (30) 는 또한 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 코드워드를 디코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대수를 결정할 수도 있다 (124). 프리픽스 비트들의 최대 수는 서픽스 비트들의 최대 수에 기초한다. 비디오 디코더 (30) 는 비디오 데이터의 코딩된 유닛에 대한 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트를 인코딩된 비트스트림으로부터 수신한다 (126).
비디오 디코더 (30) 는 또한 변환 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 디코딩하는 것으로서, 그 프리픽스는 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 상기 프리픽스 코드워드를 디코딩하고 (128), 및 변환 계수들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 디코딩하는 것으로서, 그 서픽스 코드워드는 서픽스 비트들의 최대 수이하인 비트들의 수를 갖고, 그 서픽스 코드워드는 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 디코딩하도록 구성될 수도 있다 (130).
마지막으로, 비디오 디코더 (30) 는 디코딩된 프리픽스 및 디코딩된 서픽스에 기초하여 변환 계수들 중 하나에 대한 절대값을 결정하고 (132), 및 변환 계수들의 디코딩된 절대값들에 기초하여 코딩 유닛을 디코딩할 수도 있다 (134).
여러 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 트렁케이트된 단항의 표현을 사용하여 프리픽스 코드워드를 디코딩하도록 구성될 수도 있다. 또한, 프리픽스 코드워드 및 서픽스 코드워드를 디코딩하기 위해, 비디오 디코더 (30) 는 coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트의 값들을 디코딩할 수도 있다.
여러 예들에서, 프리픽스 비트들의 최대 수 및 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하기 위해, 비디오 디코더 (30) 는 변환 계수들의 절대값들의 샘플들의 비트-깊이에 기초하여 프리픽스 비트들의 최대 수 및 서픽스 비트들의 최대 수를 결정할 수도 있다. 서픽스 비트들의 최대 수는 코딩 유닛의 비디오 컴포넌트에 대한 Log2TransformRange 변수의 값과 동일할 수도 있고, Log2TransformRange 변수의 값은 변환 계수들의 절대값들을 표현하기 위해 필요한 비트들의 최대 수를 나타낼 수도 있다.
비디오 디코더 (30) 는 또한 코딩 유닛의 코딩 모드가 바이패스 모드, 무손실 모드, 또는 스킵 모드일 때 프리픽스 비트들의 최대 수 및 서픽스 비트들의 최대 수를 조정하도록 구성될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 또한 프리픽스 비트들의 최대 수 및 서픽스 비트들의 최대 수가 코딩 모드가 바이패스 모드, 무손실 모드, 또는 스킵 모드일 때 동일하다고 결정하도록 구성될 수도 있다.
일부 예들에서, 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하기 위해, 비디오 디코더 (30) 는 서픽스 비트들의 최대 수가 변환 계수들의 절대값들을 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수와 프리픽스 비트들의 최대 수 사이의 차이와 동일하다고 결정할 수도 있다.
프리픽스의 최대값은 프리픽스 비트들의 최대 수를 갖는 최대 트렁케이트된 단항의 표현을 포함할 수도 있다. 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하기 위해, 비디오 디코더 (30) 는 서픽스 비트들의 최대 수가 변환 계수들의 임의의 것을 표현하기 위해 필요한 비트들의 최대 수와 동일하다고 결정하도록 구성될 수도 있다. 여러 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 또한 코딩 유닛의 코딩 모드에 기초하여 프리픽스 비트들의 최대 수 및 서픽스 비트들의 최대 수를 조정하도록 구성될 수도 있다.
도 5 는 본 개시의 기법들에 따른 예시의 방법을 도시하는 플로우챠트이다. 도 5 의 방법은 비디오 인코더 의해 (예를 들어, 도 2 의 비디오 인코더 (20) 에 의해) 실행될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 비디오 코딩 프로세스에서 비디오 데이터의 코딩된 유닛의 변환 계수들을 코딩하는 방법으로 구성될 수도 있다.
비디오 인코더 (20) 는 비디오 데이터의 코딩된 유닛에 대한 변환 계수들을 생성하고 (160), 비디오 데이터의 코딩된 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트를 인코딩할 때 사용될 비트들의 최대수를 결정하며 (162), 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 코드워드를 인코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대수를 결정하도록 구성될 수도 있다 (164). 서픽스 비트들의 최대 수는 변환 계수들의 절대값들 각각을 인코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수에 기초한다.
비디오 인코더 (20) 는 또한 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 코드워드를 인코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대수를 결정할 수도 있다 (166). 프리픽스 비트들의 최대 수는 서픽스 비트들의 최대 수에 기초한다.
비디오 인코더 (20) 는 또한 변환 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 인코딩하도록 구성될 수도 있다 (168). 프리픽스 코드워드는 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는다. 비디오 인코더 (20) 는 또한 변환 계수들의 절대값들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 인코딩하도록 구성될 수도 있으며 (170), 여기서 서픽스 코드워드는 서픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는다. 서픽스 코드워드는 프리픽스 코드워드에 연쇄된다. 비디오 인코더 (20) 는 또한, 인코딩된 비트스트림으로 신택스 엘리먼트를 생성하고 (172), 및 프리픽스 코드워드 및 서픽스 코드워드에 기초하여 코딩 유닛을 인코딩하도록 구성될 수도 있다 (174).
여러 예들에서, 프리픽스 코드워드는 트렁케이트된 단항의 표현을 포함할 수도 있다. 서픽스 비트들의 최대 수는 또한 코딩 유닛의 비디오 컴포넌트에 대한 Log2TransformRange 변수의 값과 동일할 수도 있으며, 여기서 Log2TransformRange 변수의 값은 일부 예들에서 변환 계수들의 절대값들을 표현하기 위해 필요한 비트들의 최대 수를 나타낸다. 프리픽스의 최대 값은 또한 여러 예들에서 프리픽스 비트들의 최대 수를 갖는 최대 트렁케이트된 단항의 표현을 포함할 수도 있다.
또, 프리픽스 코드워드를 인코딩하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트의 값들을 인코딩하도록 구성될 수도 있다. 프리픽스 비트들의 최대 수 및 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 변환 계수들의 절대값들의 샘플들의 비트-깊이에 기초하여 프리픽스 비트들의 최대 수 및 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하도록 구성될 수도 있다.
일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 또한 코딩 유닛의 코딩 모드가 바이패스 모드, 무손실 모드, 또는 스킵 모드일 때 프리픽스 비트들의 최대 수 및 서픽스 비트들의 최대 수를 조정하도록 구성될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 또한 프리픽스 비트들의 최대 수 및 서픽스 비트들의 최대 수가 코딩 모드가 바이패스 모드, 무손실 모드, 또는 스킵 모드일 때 동일하다고 결정하도록 구성될 수도 있다.
서픽스 비트들의 최대 수를 결정하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 서픽스 비트들의 최대 수가 변환 계수들의 절대값들을 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수와 프리픽스 비트들의 최대 수 사이의 차이와 동일하다고 결정하도록 구성될 수도 있다.
일부 예들에서, 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 서픽스 비트들의 최대 수가 변환 계수들의 임의의 것을 표현하기 위해 필요한 비트들의 최대 수와 동일하다고 결정하도록 구성될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 또한 일부 예들에서 코딩 유닛의 코딩 모드에 기초하여 프리픽스 비트들의 최대수 및 서픽스 비트들의 최대 수를 조정하도록 구성될 수도 있다.
하나 이상의 예들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그것들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 그 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되거나 또는 그것을 통해 송신될 수도 있고 하드웨어 기반 프로세싱 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들은, 데이터 저장 매체들과 같은 유형의 (tangible) 매체에 대응하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체들, 또는 예컨대 통신 프로토콜에 따라 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체들을 포함할 수도 있다.
이런 방식으로, 컴퓨터 판독가능 매체들은 일반적으로 (1) 비일시적 (non-transitory) 인 유형의 컴퓨터 판독가능 저장 매체들 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 해당할 수도 있다. 데이터 저장 매체들은 본 개시물에서 설명된 기법들의 구현을 위한 명령들, 코드 및/또는 데이터 구조들을 취출하기 위해 하나 이상의 컴퓨터들 또는 하나 이상의 프로세서들에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능 매체들일 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수도 있다.
비제한적인 예로, 이러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지, 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 플래시 메모리, 또는 소망의 프로그램 코드를 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 저장하는데 사용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독가능 매체로 적절히 칭해진다. 예를 들어, 명령들이 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 자원으로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선 (twisted pair), 디지털 가입자 회선 (DSL), 또는 무선 기술들 이를테면 적외선, 라디오, 및/또는 마이크로파를 이용하여 송신된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은 무선 기술은 매체의 정의에 포함된다. 그러나, 컴퓨터 판독가능 저장 매체들 및 데이터 저장 매체들은 커넥션들, 반송파들, 신호들, 또는 다른 일시적인 매체들을 포함하지 않지만, 대신 비일시적 (non-transient), 유형의 저장 매체들을 지향하고 있음이 이해되어야 한다. 디스크 (disk 및 disc) 는 본원에서 사용되는 바와 같이, 콤팩트 디스크 (compact disc, CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다용도 디스크 (DVD), 플로피 디스크 (floppy disk) 및 블루레이 디스크를 포함하는데, disk들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하지만, disc들은 레이저들로써 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기한 것들의 조합들은 또한 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.
명령들은 하나 이상의 프로세서들, 이를테면 하나 이상의 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 범용 마이크로프로세서들, 주문형 집적회로들 (ASIC들), 필드 프로그램가능 로직 어레이들 (FPGA들), 또는 다른 동등한 집적 또는 개별 로직 회로에 의해 실행될 수도 있다. 따라서, 본원에서 사용되는 바와 같은 "프로세서"라는 용어는 앞서의 구조 또는 본원에서 설명된 기법들의 구현에 적합한 임의의 다른 구조 중 임의의 것을 나타낼 수도 있다. 덧붙여서, 일부 양태들에서, 본원에서 설명된 기능성은 인코딩 및 디코딩을 위해 구성되는, 또는 결합형 코덱 (codec) 으로 통합되는 전용 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈들 내에 제공될 수도 있다. 또한, 본 기법들은 하나 이상의 회로들 또는 로직 엘리먼트들 내에 완전히 구현될 수 있다.
본 개시물의 기법들은 무선 핸드셋, 집적회로 (IC) 또는 IC들의 세트 (예컨대, 칩 셋) 를 포함하는 매우 다양한 디바이스들 또는 장치들로 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. 대신에, 위에서 설명된 바와 같이, 다양한 유닛들은 코덱 하드웨어 유닛에 결합되거나 또는 적합한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 함께, 위에서 설명된 바와 같은 하나 이상의 프로세서들을 포함하는, 상호동작적 하드웨어 유닛들의 컬렉션에 의해 제공될 수도 있다.
다양한 예들이 설명되어 있다. 이들 및 다른 예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (30)

  1. 비디오 데이터를 디코딩하는 방법으로서,
    비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 인코딩된 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 (suffix) 코드워드를 디코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계로서, 상기 서픽스 비트들의 최대 수는 상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 비트-깊이에 기초하는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계;
    상기 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 상기 인코딩된 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 (prefix) 코드워드를 디코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계로서, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수는 상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 상기 비트-깊이에 기초하는, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계;
    비디오 데이터의 코딩 유닛에 대한 변환 계수들의 상기 절대값들을 나타내는 상기 인코딩된 신택스 엘리먼트를 인코딩된 비트스트림으로부터 수신하는 단계;
    상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 상기 비트-깊이에 기초하는 상기 결정된 프리픽스 비트들의 최대 수에 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 디코딩하는 단계로서, 상기 프리픽스 코드워드는 상기 결정된 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 상기 프리픽스 코드워드를 디코딩하는 단계;
    상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 상기 비트-깊이에 기초하는 상기 결정된 서픽스 비트들의 최대 수에 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 절대값들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 디코딩하는 단계로서, 상기 서픽스 코드워드는 상기 결정된 서픽스 비트들의 최대수 이하인 비트들의 수를 갖고, 상기 서픽스 코드워드는 상기 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 디코딩하는 단계;
    디코딩된 상기 프리픽스 코드워드 및 디코딩된 상기 서픽스 코드워드에 기초하여 상기 변환 계수들 중 상기 하나에 대한 절대값을 결정하는 단계; 및
    상기 변환 계수들의 결정된 상기 절대값에 기초하여 상기 코딩 유닛을 디코딩하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은, 상기 코딩 유닛의 코딩 모드가 바이패스 모드, 무손실 모드, 또는 스킵 모드일 때 상기 프리픽스 비트들의 최대 수 및 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 조정하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리픽스 코드워드는 트렁케이트된 단항의 표현을 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리픽스 코드워드 및 상기 서픽스 코드워드를 디코딩하는 단계는 coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트의 값들을 디코딩하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 서픽스 비트들의 최대 수는 상기 코딩 유닛의 비디오 컴포넌트에 대한 Log2TransformRange 변수의 값과 동일하고,
    상기 Log2TransformRange 변수의 상기 값은 상기 변환 계수들의 상기 절대값들을 표현하기 위해 필요한 비트들의 최대 수를 나타내는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리픽스 비트들의 최대 수 및 상기 서픽스 비트들의 최대 수가 상기 코딩 모드가 바이패스 모드, 무손실 모드, 또는 스킵 모드일 때 동일하다는 것을 결정하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수가 상기 변환 계수들의 상기 절대값들을 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수와 상기 프리픽스 비트들의 최대 수 사이의 차이와 동일하다는 것을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리픽스의 최대 값은 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 갖는 최대 트렁케이트된 단항의 표현을 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계는 상기 서픽스 비트들의 최대 수가 상기 변환 계수들의 임의의 것을 표현하기 위해 필요한 비트들의 최대 수와 동일하다고 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 코딩 유닛의 코딩 모드에 기초하여 상기 프리픽스 비트들의 최대수 및 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 조정하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  11. 비디오 데이터를 인코딩하는 방법으로서,
    비디오 데이터의 코딩 유닛에 대한 변환 계수들을 생성하는 단계;
    비디오 데이터의 상기 코딩 유닛의 상기 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 코드워드를 인코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계로서, 상기 서픽스 비트들의 최대 수는 상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 비트-깊이에 기초하는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계;
    상기 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 상기 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 코드워드를 인코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계로서, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수는 상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 상기 비트-깊이에 기초하는, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계;
    상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 상기 비트-깊이에 기초하는 상기 결정된 프리픽스 비트들의 최대 수에 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 인코딩하는 단계로서, 상기 프리픽스 코드워드는 상기 결정된 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 상기 프리픽스 코드워드를 인코딩하는 단계;
    상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 상기 비트-깊이에 기초하는 상기 결정된 서픽스 비트들의 최대 수에 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 절대값들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 인코딩하는 단계로서, 상기 서픽스 코드워드는 상기 결정된 서픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖고, 상기 서픽스 코드워드는 상기 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 인코딩하는 단계;
    상기 신택스 엘리먼트를 인코딩된 비트스트림으로 생성하는 단계; 및
    인코딩된 상기 프리픽스 코드워드 및 인코딩된 상기 서픽스 코드워드에 기초하여 상기 코딩 유닛을 인코딩하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은, 상기 코딩 유닛의 코딩 모드가 바이패스 모드, 무손실 모드, 또는 스킵 모드일 때 상기 프리픽스 비트들의 최대 수 및 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 조정하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프리픽스 코드워드는 트렁케이트된 단항의 표현을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 프리픽스 코드워드 및 상기 서픽스 코드워드를 인코딩하는 단계는 coeff_abs_level_remaining 신택스 엘리먼트의 값들을 인코딩하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 서픽스 비트들의 최대 수는 상기 코딩 유닛의 비디오 컴포넌트에 대한 Log2TransformRange 변수의 값과 동일하고,
    상기 Log2TransformRange 변수의 상기 값은 상기 변환 계수들의 상기 절대값들을 표현하기 위해 필요한 비트들의 최대 수를 나타내는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  15. 삭제
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 프리픽스 비트들의 최대 수 및 상기 서픽스 비트들의 최대 수가 상기 코딩 모드가 바이패스 모드, 무손실 모드, 또는 스킵 모드일 때 동일하다는 것을 결정하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수가 상기 변환 계수들의 상기 절대값들을 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수와 상기 프리픽스 비트들의 최대 수 사이의 차이와 동일하다는 것을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 프리픽스의 최대 값은 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 갖는 최대 트렁케이트된 단항의 표현을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 단계는 상기 서픽스 비트들의 최대 수가 상기 변환 계수들의 임의의 것을 표현하기 위해 필요한 비트들의 최대 수와 동일하다고 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 코딩 유닛의 코딩 모드에 기초하여 상기 프리픽스 비트들의 최대수 및 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 조정하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  21. 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스로서,
    비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리; 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 (suffix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 것으로서, 상기 서픽스 비트들의 최대 수는 상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 비트-깊이에 기초하는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하며;
    상기 변환 계수들의 상기 절대값들을 나타내는 상기 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 (prefix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 것으로서, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수는 상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 상기 비트-깊이에 기초하는, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하고;
    상기 코딩 유닛에 대한 상기 변환 계수들의 상기 절대값들을 결정하며;
    상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 상기 비트-깊이에 기초하는 상기 결정된 프리픽스 비트들의 최대 수에 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 코딩하는 것으로서, 상기 프리픽스 코드워드는 상기 결정된 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 상기 프리픽스 코드워드를 코딩하고,
    상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 상기 비트-깊이에 기초하는 상기 결정된 서픽스 비트들의 최대 수에 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 절대값들 중 상기 하나에 대한 서픽스 코드워드를 코딩하는 것으로서, 상기 서픽스 코드워드는 상기 결정된 서픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖고, 상기 서픽스 코드워드는 상기 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 코딩하며, 및
    상기 프리픽스 코드워드 및 상기 서픽스 코드워드에 기초하여 상기 코딩 유닛을 코딩하도록 구성되고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 또한 상기 코딩 유닛의 코딩 모드가 바이패스 모드, 무손실 모드, 또는 스킵 모드일 때 상기 프리픽스 비트들의 최대 수 및 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 조정하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 또한 상기 코딩 유닛에 대한 상기 변환 계수들을 생성하도록 구성되고,
    상기 코딩 유닛을 코딩하기 위해, 상기 적어도 하나의 프로세서는 또한 상기 코딩 유닛을 인코딩하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 또한,
    상기 코딩 유닛에 대한 상기 변환 계수들의 상기 절대값들을 나타내는 상기 신택스 엘리먼트를 수신하도록 구성되고,
    상기 코딩 유닛을 코딩하기 위해, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 코딩 유닛을 디코딩하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  24. 삭제
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하기 위해, 상기 적어도 하나의 프로세서는 또한 상기 서픽스 비트들의 최대 수가 상기 변환 계수들의 상기 절대값들을 코딩할 때 사용될 비트들의 최대 수와 상기 프리픽스 비트들의 최대 수 사이의 차이와 동일하다고 결정하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 프리픽스 코드워드는 트렁케이트된 단항의 표현을 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  27. 비디오 코딩 프로세스에서 비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들을 코딩하도록 구성된 장치로서,
    상기 코딩 유닛의 변환 계수들의 절대값들을 나타내는 신택스 엘리먼트의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 서픽스 (suffix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 수단으로서, 상기 서픽스 비트들의 최대 수는 상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 비트-깊이에 기초하는, 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 수단;
    상기 변환 계수들의 상기 절대값들을 나타내는 상기 신택스 엘리먼트의 단항의 골룸-라이스/지수적-골룸 코딩 프리픽스 (prefix) 코드워드를 코딩할 때 사용될 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 수단으로서, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수는 상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 상기 비트-깊이에 기초하는, 상기 프리픽스 비트들의 최대 수를 결정하는 수단;
    상기 코딩 유닛에 대한 상기 변환 계수들의 상기 절대값들을 결정하는 수단;
    상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 상기 비트-깊이에 기초하는 상기 결정된 프리픽스 비트들의 최대 수에 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 절대값들 중 하나에 대한 프리픽스 코드워드를 코딩하는 수단으로서, 상기 프리픽스 코드워드는 상기 결정된 프리픽스 비트들의 최대 수 이하인 비트들의 수를 갖는, 상기 프리픽스 코드워드를 코딩하는 수단;
    상기 변환 계수들의 상기 절대값들의 샘플들의 상기 비트-깊이에 기초하는 상기 결정된 서픽스 비트들의 최대 수에 기초하여 상기 변환 계수들 중 하나에 대한 서픽스 코드워드를 코딩하는 수단으로서, 상기 서픽스 코드워드는 상기 결정된 서픽스 비트들의 최대수 이하인 비트들의 수를 갖고, 상기 서픽스 코드워드는 상기 프리픽스 코드워드에 연쇄되는, 상기 서픽스 코드워드를 코딩하는 수단; 및
    상기 프리픽스 코드워드 및 상기 서픽스 코드워드에 기초하여 상기 코딩 유닛을 코딩하는 수단을 포함하고,
    상기 장치는, 상기 코딩 유닛의 코딩 모드가 바이패스 모드, 무손실 모드, 또는 스킵 모드일 때 상기 프리픽스 비트들의 최대 수 및 상기 서픽스 비트들의 최대 수를 조정하는 수단을 더 포함하는, 비디오 데이터의 코딩 유닛의 변환 계수들을 코딩하도록 구성된 장치.
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
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