KR102435840B1

KR102435840B1 - 비분리형 변환들을 위한 메모리 감소

Info

Publication number: KR102435840B1
Application number: KR1020197038451A
Authority: KR
Inventors: 신 자오; 바딤 세레긴; 아미르 사이드; 마르타 카르체비츠
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2022-08-23
Also published as: AU2018291156A1; KR20200021944A; EP3646592A1; WO2019006148A1; SG11201910592YA; CN110800300A; CN110800300B; TW201907718A; BR112019027003A2; US20190007705A1; US11134272B2

Abstract

디코더가 입력 데이터 블록을 수신하고, 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 입력 데이터 블록의 적어도 부분에 역 비분리형 변환을 적용하도록 구성되는 기술들이 설명된다. 상기 역 비분리형 변환을 적용하는 것은 윈도우를 할당하는 것, 할당된 윈도우 내의 각각의 위치에 대해 가중치를 할당하는 것, 및 할당된 가중치들에 기초하여 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 것을 포함한다. 디코더는 추가로, 결정된 역 비분리형 변환 출력 계수 블록에 기초하여 디코딩된 비디오 블록을 형성하도록 구성되며, 상기 디코딩된 비디오 블록을 형성하는 것은 잔차 비디오 블록을 하나 이상의 예측 블록들과 합산하는 것을 포함한다.

Description

비분리형 변환들을 위한 메모리 감소

관련 출원들

본 출원은 2017 년 6 월 29 일에 출원된 미국 가출원 제 62/526,807 호 및 2018 년 6 월 27 일에 출원된 미국 가출원 제 16/020,511 호에 관련되며, 그 전체 내용이 본원에 참조로 포함된다.

기술분야

본 개시는 비디오 코딩에 관한 것이다.

디지털 비디오 능력들은, 디지털 텔레비전들, 디지털 직접 브로드캐스트 시스템들, 무선 브로드캐스트 시스템들, 개인 휴대 정보 단말기들 (PDA들), 랩톱 또는 데스크톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, e-북 리더들, 디지털 카메라들, 디지털 레코딩 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 디바이스들, 비디오 게임 콘솔들, 셀룰러 또는 위성 무선 전화기들, 소위 "스마트 폰들", 비디오 텔레컨퍼런싱 디바이스들, 비디오 스트리밍 디바이스들 등을 포함하는, 광범위한 디바이스들에 통합될 수 있다. 디지털 비디오 디바이스들은 ITU-T H.261, ISO/IEC MPEG-1 Visual, ITU-T H.262 또는 ISO/IEC MPEG-2 Visual, ITU-T H.263, ISO/IEC MPEG-4 Visual, ITU-T H.264/MPEG-4, Part 10, AVC (Advanced Video Coding) 및 ITU-T H.265, HEVC (High Efficiency Video Coding), 그리고 그러한 표준들의 확장에 의해 정의된 것을 포함하는 다양한 표준들에서 설명된 것들과 같은 비디오 코딩 기술들을 구현한다. 비디오 디바이스들은 그러한 비디오 코딩 기술들을 구현함으로써 디지털 비디오 정보를 더 효율적으로 송신, 수신, 인코딩, 디코딩, 및/또는 저장할 수도 있다.

비디오 코딩 기법들은 비디오 시퀀스들에 내재한 리던던시를 감소 또는 제거하기 위해 공간 (인트라-픽처) 예측 및/또는 시간 (인터-픽처) 예측을 포함한다. 블록 기반 비디오 코딩에 대해, 비디오 슬라이스 (예를 들어, 비디오 프레임 또는 비디오 프레임의 부분) 는 비디오 블록들로 파티셔닝될 수도 있으며, 이 비디오 블록들은 또한 트리블록들, 코딩 유닛들 (CU들) 및/또는 코딩 노드들로서 지칭될 수도 있다. 픽처들은 프레임들로 지칭될 수도 있고, 레퍼런스 픽처들은 레퍼런스 프레임들로 지칭될 수도 있다.

공간 또는 시간 예측은 코딩될 블록에 대한 예측 블록을 초래한다. 잔차 데이터는 코딩될 원래의 블록과 예측 블록 간의 픽셀 차이들을 나타낸다. 추가의 압축을 위해, 잔차 데이터는 픽셀 도메인으로부터 변환 도메인으로 변환되어, 후에 양자화될 수도 있는 잔차 변환 계수들을 초래할 수도 있다.

일반적으로, 본 개시는 비디오 코딩에 적용된 비분리형 변환 설계들과 관련된 기술을 설명한다. 변환은 HEVC, HEVC 의 확장들 또는 차세대 비디오 코딩 표준들과 같은 진보된 비디오 코덱들의 맥락에서 사용될 수도 있다.

일 예에서, 본 개시는 비디오 데이터를 인코딩하는 방법을 설명하며, 상기 방법은 잔차 비디오 블록을 형성하는 단계로서, 상기 잔차 비디오 블록을 형성하는 단계는 코딩되는 비디오 블록으로부터 적어도 하나의 예측 블록을 감산하는 단계를 포함하는, 상기 잔차 비디오 블록을 형성하는 단계; 비분리형 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 입력 데이터 블록의 적어도 부분에 비분리형 변환을 적용하는 단계로서, 상기 비분리형 변환을 적용하는 단계는 윈도우를 할당하는 단계, 할당된 윈도우 내의 각각의 위치에 대해 가중치를 할당하는 단계, 및 할당된 가중치들에 기초하여 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 단계를 포함하는, 상기 비분리형 변환을 적용하는 단계; 및 결정된 비분리형 변환 출력 계수 블록에 기초하여 인코딩된 비디오 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.

일 예에서, 본 개시는 비디오 데이터를 디코딩하는 방법을 설명하며, 상기 방법은 입력 데이터 블록을 수신하는 단계; 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 입력 데이터 블록의 적어도 부분에 역 비분리형 변환을 적용하는 단계로서, 상기 역 비분리형 변환을 적용하는 단계는 윈도우를 할당하는 단계, 할당된 윈도우 내부의 각각의 위치에 대해 가중치를 할당하는 단계, 및 할당된 가중치들에 기초하여 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 단계를 포함하는, 상기 역 비분리형 변환을 적용하는 단계; 및 결정된 역 비분리형 변환 출력 계수 블록에 기초하여 디코딩된 비디오 블록을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 디코딩된 비디오 블록을 형성하는 단계는 잔차 비디오 블록을 하나 이상의 예측 블록들과 합산하는 단계를 포함한다.

일 예에서, 본 개시는 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치를 설명하며, 상기 장치는 비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리; 및 비디오 인코더를 포함하고, 상기 비디오 인코더는 잔차 비디오 블록을 형성하는 것으로서, 상기 잔차 비디오 블록을 형성하는 것은 코딩되고 있는 비디오 블록으로부터 적어도 하나의 예측 블록을 감산하는 것을 포함하는, 상기 잔차 비디오 블록을 형성하고; 비분리형 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 입력 데이터 블록의 적어도 부분에 비분리형 변환을 적용하는 것으로서, 상기 비분리형 변환을 적용하는 것은 윈도우를 할당하는 것, 할당된 윈도우 내의 각각의 위치에 대해 가중치를 할당하는 것, 및 할당된 가중치들에 기초하여 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 것을 포함하는, 상기 비분리형 변환을 적용하고; 그리고 결정된 비분리형 변환 출력 계수 블록에 기초하여 인코딩된 비디오 데이터를 생성하도록 구성된다.

일 예에서, 본 개시는 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 장치를 설명하며, 상기 장치는 비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리; 및 비디오 디코더를 포함하고, 상기 비디오 디코더는 입력 데이터 블록을 수신하고; 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 입력 데이터 블록의 적어도 부분에 역 비분리형 변환을 적용하는 것으로서, 상기 역 비분리형 변환을 적용하는 것은 윈도우를 할당하는 것, 할당된 윈도우 내부의 각각의 위치에 대해 가중치를 할당하는 것, 그리고 할당된 가중치들에 기초하여 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 것을 포함하는, 상기 역 비분리형 변환을 적용하고; 그리고 결정된 역 비분리형 변환 출력 계수 블록에 기초하여 디코딩된 비디오 블록을 형성하도록 구성되고, 상기 디코딩된 비디오 블록을 형성하는 것은 잔차 비디오 블록을 하나 이상의 예측 블록들과 합산하는 것을 포함한다.

도 1 은 본 개시물에서 설명된 기술들을 활용할 수도 있는 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 도시하는 간략화된 블록 다이어그램이다.
도 2a 는 비디오 인코더에서의 변환 프로세스의 간략화된 도면이다.
도 2b 는 비디오 디코더에서의 변환 프로세스의 간략화된 도면이다.
도 3 은 비디오 디코더에 의해 적용되는 예시적인 회전 변환의 간략화된 도면이다.
도 4a 는 인코더에 의한 예시적인 비분리형 변환 및 디코더에 의한 역 비분리형 변환의 간략화된 도면이다.
도 4b 는 루마 인트라 모드로부터 변환 세트 인덱스로의 예시적인 맵핑의 간략화된 도면이다.
도 5a 는 비분리형 변환 행렬의 간략화된 도면이다.
도 5b 는 공간 도메인에서 비분리형 변환 행렬의 간략화된 도면이다.
도 6 은 본 개시에서 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 인코더의 일 예를 도시한 간략화된 흐름도이다.
도 7 은 본 개시에서 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 디코더의 일 예를 도시한 간략화된 흐름도이다.
도 8a 는 할당된 윈도우의 간략화된 도면이다.
도 8b 는 할당된 윈도우의 간략화된 도면이다.
도 8c 는 할당된 윈도우의 간략화된 도면이다.
도 8d 는 할당된 윈도우의 간략화된 도면이다.
도 8e 는 할당된 윈도우의 간략화된 도면이다.
도 9 는 할당된 윈도우 내의 할당된 가중치들의 간략화된 도면이다.
도 10 은 본 개시에서 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 인코더의 일 예를 도시한 간략화된 블록 다이어그램이다.
도 11 은 본 개시에서 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 디코더의 일 예를 도시한 간략화된 블록 다이어그램이다.
도 12a 는 본 개시에서 설명된 하나 이상의 기법들에 따른, 비디오 인코더에 의한 예시적인 변환 프로세싱의 간략화된 도면이다.
도 12b 는 본 개시에서 설명된 하나 이상의 기법들에 따른, 비디오 디코더에 의한 예시적인 역변환 프로세싱의 도면이다.

도 1 은 본 개시물에서 설명된 기술들을 활용할 수도 있는 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템 (100) 을 도시하는 간략화된 블록 다이어그램이다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 시스템 (100) 은, 목적지 디바이스 (150) 에 의해 더 나중 시간에 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 제공하는 소스 디바이스 (110) 를 포함한다. 특히, 소스 디바이스 (110) 는 비디오 데이터를, 컴퓨터 판독가능 매체 (145) 를 통해 목적지 디바이스 (150) 에 제공한다. 소스 디바이스 (110) 및 목적지 디바이스 (150) 는, 데스크탑 컴퓨터들, 노트북 (즉, 랩탑) 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 셋톱 박스들, 전화기 핸드셋 이를테면 소위 "스마트" 폰들, 소위 "스마트" 패드, 텔레비전들, 카메라들, 디스플레이 디바이스들, 디지털 미디어 재생기들, 비디오 게이밍 콘솔들, 비디오 스트리밍 디바이스 등을 포함한, 광범위한 디바이스들 중 어느 것을 포함할 수도 있다. 일부 경우에, 소스 디바이스 (110) 및 목적지 디바이스 (150) 는 무선 통신을 위해 갖추어질 수도 있다.

목적지 디바이스 (150) 는, 컴퓨터 판독 가능 매체 (145) 를 통해 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체 (145) 는, 인코딩된 비디오 데이터를 소스 디바이스 (110) 로부터 목적지 디바이스 (150) 로 이동시킬 수 있는 임의의 타입의 매체 또는 디바이스를 포함할 수도 있다. 일 예에 있어서, 컴퓨터 판독가능 매체 (145) 는, 소스 디바이스 (110) 로 하여금 인코딩된 비디오 데이터를 직접 목적지 디바이스 (150) 로 실시간으로 송신할 수 있게 하는 통신 매체를 포함할 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는, 무선 통신 프로토콜 등의 통신 표준에 따라 변조되고, 목적지 디바이스 (150) 로 송신될 수도 있다. 통신 매체는 임의의 무선 또는 유선 통신 매체, 이를 테면 무선 주파수 (RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 물리적 송신 라인들을 포함할 수도 있다. 통신 매체는 로컬 영역 네트워크, 광역 네트워크, 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크와 같은 패킷-기반 네트워크의 부분을 형성할 수도 있다. 통신 매체는 라우터들, 스위치들, 기지국들, 또는 소스 디바이스 (110) 로부터 목적지 디바이스 (150) 로의 통신을 용이하게 하는데 유용할 수도 있는 임의의 다른 장비를 포함할 수도 있다.

일부 예들에 있어서, 인코딩된 데이터는 출력 인터페이스 (140) 로부터 저장 디바이스로 출력될 수도 있다. 유사하게, 인코딩된 데이터는 입력 인터페이스 (180) 에 의해 저장 디바이스로부터 액세스될 수도 있다. 저장 디바이스는 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 다양한 분산된 또는 로컬로 액세스된 데이터 저장 매체들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 추가적인 예에서, 저장 디바이스는, 소스 디바이스 (110) 에 의해 생성되는 인코딩된 비디오를 저장할 수도 있는, 파일 서버 또는 또 다른 중간 저장 디바이스에 대응할 수도 있다. 목적지 디바이스 (150) 는, 스트리밍 또는 다운로드를 통해 저장 디바이스로부터 저장된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 파일 서버는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (150) 로 송신할 수 있는 임의의 유형의 서버일 수도 있다. 예시적인 파일 서버들은, (예를 들어, 웹사이트용) 웹 서버, FTP 서버, NAS (network attached storage) 디바이스, 또는 로컬 디스크 드라이브를 포함한다. 목적지 디바이스 (150) 는, 인터넷 접속을 포함한, 임의의 표준 데이터 접속을 통해 인코딩된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 이것은, 파일 서버 상에 저장된 인코딩된 비디오 데이터를 액세스하는데 적합한 무선 채널 (예컨대, Wi-Fi 접속), 유선 접속 (예컨대, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 양자의 조합을 포함할 수도 있다. 저장 디바이스로부터의 인코딩된 비디오 데이터의 송신은 스트리밍 송신, 다운로드 송신, 또는 이들의 조합일 수도 있다.

본 개시의 기법들은 무선 애플리케이션들 또는 세팅들에 반드시 한정되는 것은 아니다. 그 기법들은, 공중 경유 (over-the-air) 텔레비전 브로드캐스트, 케이블 텔레비전 송신, 위성 텔레비전 송신, DASH (dynamic adaptive streaming over HTTP) 와 같은 인터넷 스트리밍 비디오 송신, 데이터 저장 매체 상에 인코딩되는 디지털 비디오, 데이터 저장 매체 상에 저장된 디지털 비디오의 디코딩, 또는 다른 애플리케이션 등의 다양한 멀티미디어 애플리케이션들 중 어느 것을 지원하는 비디오 코딩에 적용될 수도 있다. 일부 예들에서, 시스템 (100) 은, 비디오 스트리밍, 비디오 플레이백, 비디오 브로드캐스팅 및/또는 화상 통화 등의 애플리케이션들을 지원하기 위하여 일방향 또는 양방향 비디오 송신을 지원하도록 구성될 수도 있다.

도 1 의 예에서, 소스 디바이스 (110) 는 비디오 소스 (120), 비디오 인코더 (130), 및 출력 인터페이스 (140) 를 포함한다. 목적지 디바이스 (150) 는 입력 인터페이스 (180), 비디오 디코더 (170), 및 디스플레이 디바이스 (160) 를 포함한다. 본 개시에 따르면, 소스 디바이스 (110) 의 비디오 인코더 (130) 는 예를 들어, 이차 변환에 관한 기술과 같은 본 개시에 설명된 기술을 적용하도록 구성될 수도 있다. 본 개시에 따르면, 목적지 디바이스 (150) 의 비디오 디코더 (170) 는 예를 들어, 이차 변환에 관한 기술과 같은 본 개시에 설명된 기술을 적용하도록 구성될 수도 있다. 다른 예들에서, 소스 디바이스와 목적지 디바이스가 다른 컴포넌트들 또는 배열들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 소스 디바이스 (110) 는 외부 카메라와 같은 외부 비디오 소스 (120) 로부터 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 유사하게, 목적지 디바이스 (150) 는 통합된 디스플레이 디바이스를 포함하는 것보다는 외부 디스플레이 디바이스와 인터페이싱할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 소스 디바이스 (110) 는 출력 인터페이스 (140) 를 포함하고, 목적지 디바이스 (150) 는 입력 인터페이스 (180) 를 포함한다. 일부 예들에서, 출력 인터페이스 (140) 는 송신기를 나타내고, 입력 인터페이스 (180) 는 수신기를 나타낸다. 다른 예들에서, 출력 인터페이스 (140) 및 입력 인터페이스 (180) 는 트랜시버 (즉, 데이터 신호를 무선으로 송신 및 수신하는 양자가 가능한 인터페이스) 의 예를 나타낸다. 트랜시버는 무선 신호로 비디오 데이터를 전송 및 수신하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 출력 인터페이스 (140) 는, 트랜시버로서 구현될 때, 인코딩된 비디오 데이터를 포함하는 데이터 신호 (예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체 (145)) 를 전송할 수도 있는 반면, 입력 인터페이스 (180) 는, 트랜시버로서 구현될 때, 인코딩된 비디오 데이터를 포함하는 데이터 신호 (예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체 (145)) 를 수신할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 비디오 인코더 (130) 는 인코딩된 비디오 데이터를 출력 인터페이스 (140) 에 제공할 수도 있는 반면, 입력 인터페이스 (180) 는 인코딩된 비디오 데이터를 비디오 디코더 (170) 에 제공할 수도 있다.

도 1 의 도시된 시스템 (100) 은 단지 일 예일 뿐이다. 본 개시에 설명된 기술들은 임의의 디지털 비디오 인코딩 및/또는 디코딩 디바이스에 의해 수행될 수도 있다. 비록 일반적으로 본 개시의 기술들이 비디오 인코딩 디바이스 및 비디오 디코딩 디바이스에 의해 수행되지만, 그 기술들은 또한, 통상적으로 "CODEC" 로서 지칭되는 결합된 비디오 인코더/디코더에 의해 수행될 수도 있다. 소스 디바이스 (110) 및 목적지 디바이스 (150) 는 소스 디바이스 (110) 가 목적지 디바이스 (150) 로의 송신을 위한 코딩된 비디오 데이터를 생성하는 이러한 코딩 디바이스들의 단지 예들에 불과하다. 일부 예들에 있어서, 디바이스들 (110, 150) 은, 디바이스들 (110, 150) 각각이 비디오 인코딩 및 디코딩 컴포넌트들을 포함하도록 실질적으로 대칭적인 방식으로 동작할 수도 있다. 따라서, 시스템 (100) 은 예를 들어, 비디오 스트리밍, 비디오 플레이백, 비디오 브로드캐스팅, 또는 비디오 전화를 위해, 소스 디바이스 (110) 및 목적지 디바이스 (150) 간의 일방향 또는 양방향 비디오 송신을 지원할 수도 있다.

소스 디바이스 (110) 의 비디오 소스 (120) 는 비디오 카메라와 같은 비디오 캡처 디바이스, 이전에 캡처된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브, 및/또는 비디오 콘텐츠 제공자로부터 비디오를 수신하기 위한 비디오 피드 인터페이스를 포함할 수도 있다. 추가적인 대안으로서, 비디오 소스 (120) 는 컴퓨터 그래픽 기반 데이터를 소스 비디오로서, 또는 라이브 비디오, 아카이브된 비디오, 및 컴퓨터 생성 비디오의 조합으로서 생성할 수도 있다. 일부 경우들에서, 소스 디바이스 (110) 및 목적지 디바이스 (150) 는 소위 카메라 폰들 또는 비디오 폰들을 형성할 수도 있다. 그러나, 상기 언급된 바와 같이, 본 개시에서 설명된 기법들은 일반적으로 비디오 코딩에 적용가능할 수도 있고, 무선 및/또는 유선 애플리케이션들에 적용될 수도 있다. 각각의 경우에 있어서, 캡처된, 사전-캡처된 또는 컴퓨터 생성된 비디오는 비디오 인코더 (130) 에 의해 인코딩될 수도 있다. 다음으로, 인코딩된 비디오 정보는 컴퓨터 판독가능 매체 (145) 상으로 출력 인터페이스 (140) 에 의해 출력될 수도 있다.

컴퓨터 판독가능 매체 (145) 는 무선 브로드캐스트 또는 유선 네트워크 송신과 같은 과도 (transient) 매체를 포함 할 수도 있다. 일부 예들에서, 네트워크 서버 (미도시) 는 인코딩된 비디오 데이터를 소스 디바이스 (110) 로부터 수신하고, 인코딩된 비디오 데이터를, 예를 들어, 네트워크 송신을 통해 목적지 디바이스 (150) 에 제공할 수도 있다. 따라서, 컴퓨터 판독가능 매체 (145) 는, 다양한 예들에 있어서, 다양한 형태들의 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함하는 것으로 이해될 수도 있다.

목적지 디바이스 (150) 의 입력 인터페이스 (180) 는 컴퓨터 판독 가능 매체 (145) 로부터 정보를 수신한다. 컴퓨터 판독 가능 매체 (145) 의 정보는 비디오 인코더 (130) 에 의해 정의된 신택스 정보를 포함할 수도 있고, 이는 또한 비디오 디코더 (170) 에 의해 사용되고, 블록들 및 다른 코딩된 유닛들의 처리 및/또는 특성들을 기술하는 신택스 엘리먼트들을 포함한다. 디스플레이 디바이스 (160) 는 디코딩된 비디오 데이터를 사용자에게 디스플레이하며, 음극선관 (CRT), 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 또는 다른 타입의 디스플레이 디바이스와 같은 다양한 디스플레이 디바이스들 중 임의의 디바이스를 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (130) 및 비디오 디코더 (170) 각각은 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 주문형 집적회로들 (ASIC들), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이들 (FPGA들), 이산 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합들과 같은 다양한 적합한 인코더 회로 중 임의의 회로로서 구현될 수도 있다. 그 기법들이 부분적으로 소프트웨어로 구현될 때, 디바이스는 적합한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 그 소프트웨어를 위한 명령들을 저장하고 본 개시의 기법들을 수행하기 위하여 하나 이상의 프로세서들을 이용하여 하드웨어에서 그 명령들을 실행할 수도 있다. 비디오 인코더 (130) 및 비디오 디코더 (170) 의 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있는데, 이들 중 어느 일방은 각각의 디바이스에서 결합된 인코더/디코더 (CODEC) 의 부분으로서 통합될 수도 있다. 비디오 인코더 (130) 및/또는 비디오 디코더 (170) 를 포함하는 디바이스는 집적 회로, 마이크로프로세서, 및/또는 무선 통신 디바이스, 이를테면 셀룰러 전화기를 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (130) 및 비디오 디코더 (170) 는 전술한 표준들과 같은 비디오 코딩 표준에 따라, 및 일부 예들에서, ITU-T H.265 로도 지칭되는 HEVC (High Efficiency Video Coding) 표준, 또는 HEVC 표준의 확장물, 또는 차세대 비디오 코딩 표준에 따라 동작할 수도 있다. 하지만, 본 개시의 기술들은 임의의 특정 코딩 표준으로 한정되지 않는다. 비디오 코딩 표준들의 다른 예들은 MPEG-2 및 ITU-T H.263 을 포함한다. 비록 도 1 에 도시되지는 않지만, 일부 양태들에 있어서, 비디오 인코더 (130) 및 비디오 디코더 (170) 는 오디오 인코더 및 디코더와 각각 통합될 수도 있으며, 오디오 및 비디오 양자의 인코딩을 공통 데이터 스트림 또는 별개의 데이터 스트림들로 처리하기 위해 적절한 MUX-DEMUX 유닛들 또는 다른 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 적용가능한 경우, MUX-DEMUX 유닛들은 ITU H.223 멀티플렉서 프로토콜, 또는 사용자 데이터그램 프로토콜 (UDP) 과 같은 다른 프로토콜을 따를 수도 있다.

본 개시의 기술은 일반적으로 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 으로도 지칭되는 ITU-T H.265 와 관련하여 기술되며, 이는 "SERIES H: AUDIOVISUAL AND MULTIMEDIA SYSTEMS, Infrastructure of audiovisual services - Coding of moving video," High Efficiency Video Coding, ITU-T H.265, April 2013 에 기술된다. 그러나, 이들 기술들은 HEVC 및 그 확장에 대한 후속 표준, HEVC 의 확장, 다른 표준의 확장 및 다른 비디오 압축 기술 (예를 들어, 비-표준화된 코덱) 을 포함한 다른 비디오 코딩 표준에 적용될 수도 있다. 비디오 코딩 표준들의 예들은 그 SVC (Scalable Video Coding) 및 MVC (Multiview Video Coding) 확장물들을 포함하여, ITU-T H.261, ISO/IEC MPEG-1 Visual, ITU-T H.262 또는 ISO/IEC MPEG-2 Visual, ITU-T H.263, ISO/IEC MPEG-4 Visual, 및 ITU-T H.264/MPEG-4, Part 10, AVC (Advanced Video Coding) 를 포함한다.

H.265 표준은 최근, ITU-T 비디오 코딩 전문가 그룹 (VCEG) 및 ISO/IEC 모션 픽처 전문가 그룹 (MPEG) 의 JCT-VC (Joint Collaboration Team on Video Coding) 에 의해 완결되었다. 이하 HEVC WD 로 지칭되는 HEVC 초안 사양은 http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/14_Vienna/wg11/JCTVC-N1003-v1.zip 에서 입수 가능하다.

HEVC 에 대한 멀티뷰 확장, MV-HEVC 도 또한 JCT-3V 에 의해 개발되었다. MV-HEVC WD8 로 지칭되는 MV-HEVC 의 작업 초안 (WD) 의 예는 phenix.it-sudparis.eu/jct2/doc_end_user/documents/8_Valencia/wg11/JCT3V-H1002-v5.zip 에서 입수가능하다. HEVC 에 대한 스케일가능 확장물, 즉 SHVC 가 또한 JCT-VC 에 의해 개발되었다. SHVC WD6 로 지칭되는 SHVC 의 작업 초안 (WD) 의 예는 phenix.it-sudparis.eu/jct/doc_end_user/documents/17_Valencia/wg11/JCTVC-Q1008-v2.zip 에서 입수가능하다.

HEVC 및 다른 비디오 코덱에서, 비디오 프레임 또는 픽처는 루마 샘플 및 크로마 샘플 모두를 포함할 수도 있는 최대 코딩 유닛 (LCU) 으로도 알려진 트리블록들의 시퀀스로 분할될 수도 있다. 비트스트림 내의 신택스 데이터는 픽셀들의 수의 관점에서 최대 코딩 유닛인 LCU 에 대한 사이즈를 정의할 수도 있다. 슬라이스는 코딩 순서에 있어서의 다수의 연속적인 트리블록들을 포함한다. 비디오 프레임 또는 픽처는 하나 이상의 슬라이스들로 파티셔닝될 수도 있다.

HEVC 에서 인코딩된 CTU 를 생성하기 위하여 (즉, CTU 를 인코딩하기 위하여), 비디오 인코더 (130) 는 CTU 의 코딩 트리 블록들에 대해 쿼드트리 파티셔닝을 재귀적으로 수행하여, 코딩 트리 블록들을 코딩 블록들, 따라서, 일명 "코딩 트리 유닛들"로 분할할 수도 있다. 코딩 블록은 샘플들의 NxN 블록이다. CU 는 루마 샘플들의 코딩 블록, 및 루마 샘플 어레이, Cb 샘플 어레이, 및 Cr 샘플 어레이를 갖는 픽처의 크로마 샘플들의 2개의 대응하는 코딩 블록들, 그리고 코딩 블록들의 샘플들을 코딩하는데 사용된 신택스 구조들일 수도 있다. 단색 픽처들 또는 3개의 별개의 컬러 평면들을 갖는 픽처들에 있어서, CU 는 단일의 코딩 블록, 및 그 코딩 블록의 샘플들을 코딩하는데 사용된 신택스 구조들을 포함할 수도 있다.

각각의 트리블록은 쿼드트리 데이터 구조에 따라 CU들로 분할될 수도 있다. 일반적으로, 쿼드트리 데이터 구조는 CU당 하나의 노드를 포함하는데, 여기서 루트 노드는 트리블록에 대응한다. CU 가 4 개의 서브-CU들로 분할된다면, 그 CU 에 대응하는 노드는 4 개의 리프 노드들을 포함하고, 그 각각은 서브-CU들 중 하나에 대응한다. 쿼드트리 데이터 구조의 각각의 노드는 대응하는 CU에 대해 신택스 데이터를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 쿼드트리에서의 노드는 그 노드에 대응하는 CU 가 서브-CU들로 분할되는지 여부를 표시하는 분할 플래그를 포함할 수도 있다. CU 에 대한 신택스 엘리먼트들은 재귀적으로 정의될 수도 있고, CU가 서브 CU들로 분할되는지의 여부에 의존할 수도 있다. CU 가 추가로 분할되지 않으면, 그것은 리프-CU 로서 지칭된다. 본 개시에서, 리프-CU 의 4 개의 서브-CU들은 또한, 원래의 리프-CU 의 명백한 분할이 존재하지 않을 경우에도 리프-CU들로서 지칭된다. 예를 들면, 16x16 사이즈에서 CU 가 추가로 분할되지 않는다면, 4 개의 8x8 서브-CU들은, 16x16 CU 가 분할되지 않았지만, 리프-CU들로서 또한 지칭될 것이다.

CU 가 사이즈 구별을 갖지 않는다는 점을 제외하고는, CU 는 H.264 표준의 매크로블록과 유사한 목적을 가진다. 예를 들면, 트리블록은 (또한 서브-CU들로 지칭되는) 4 개의 차일드 노드들로 분할될 수도 있고, 계속해서 각각의 차일드 노드는 패어런트 노드가 될 수도 있고 다른 4 개의 차일드 노드들로 분할될 수도 있다. 쿼드트리의 리프 노드로 지칭되는 최종의 분할되지 않은 차일드 노드는 또한, 리프-CU 로 지칭되는 코딩 노드를 포함한다. 코딩된 비트스트림과 연관된 신택스 데이터는 최대 CU 심도라 지칭되는 트리블록이 분할될 수도 있는 최대 횟수를 정의할 수도 있고, 코딩 노드들의 최소 사이즈를 또한 정의할 수도 있다. 따라서, 비트스트림은 최소 코딩 유닛 (SCU) 을 또한 정의할 수도 있다. CU 의 사이즈는 코딩 노드의 사이즈에 대응하고 형상이 대체로 정사각형이다. CU 의 사이즈는 8x8 픽셀들로부터, 최대 사이즈, 예를 들어, 64x64 픽셀들 이상인 트리블록의 사이즈에 이르기까지의 범위일 수도 있다.

CU 는 코딩 노드 및 코딩 노드와 연관된 변환 유닛들 (TU들) 및 예측 유닛들 (PU들) 을 포함한다. 각각의 CU 는 하나 이상의 PU들 및 하나 이상의 TU들을 포함할 수도 있다. CU 와 연관된 신택스 데이터는, 예를 들어, CU 의 하나 이상의 PU들로의 파티셔닝을 기술할 수도 있다. CU 를 인코딩하는 것의 부분으로서, 비디오 인코더 (130) 는 CU 의 코딩 블록을 하나 이상의 예측 블록들로 파티셔닝할 수도 있다. 예측 블록은, 동일한 예측이 적용되는 샘플들의 직사각형 (즉, 정사각형 또는 비-정사각형) 블록이다. CU 의 예측 유닛 (PU) 은 루마 샘플들의 예측 블록, 픽처의 크로마 샘플들의 2 개의 대응하는 예측 블록들, 및 예측 블록 샘플들을 예측하는데 사용된 신택스 구조들일 수도 있다. 비디오 인코더 (130) 는 CU 의 각각의 PU 의 루마, Cb 및 Cr 예측 블록들에 대한 예측 루마, Cb, 및 Cr 블록들을 생성할 수도 있다. 단색 픽처들 또는 3개의 별개의 컬러 평면들을 갖는 픽처들에 있어서, PU 는 단일의 예측 블록, 및 예측 블록을 예측하는데 사용된 신택스 구조들을 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (130) 는 인트라 예측 또는 인터 예측을 이용하여 PU 에 대한 예측 블록을 생성할 수도 있다. 각각의 CU 는 인트라 예측 모드 또는 인터 예측 모드 중 하나로 코딩된다. 비디오 인코더 (130) 가 인트라 예측을 이용하여 PU 의 예측 블록들을 생성하는 경우, 비디오 인코더 (130) 는 PU 와 연관된 픽처의 디코딩된 샘플들에 기초하여 PU 의 예측 블록들을 생성할 수도 있다. 비디오 인코더 (130) 가 인터 예측을 이용하여 PU 의 예측 블록들을 생성하는 경우, 비디오 인코더 (130) 는 PU 와 연관된 픽처 이외의 하나 이상의 픽처들의 디코딩된 샘플들에 기초하여 PU 의 예측 블록들을 생성할 수도 있다.

파티셔닝 모드들은 CU 가 스킵되는지 또는 직접 모드 인코딩되는지, 인트라-예측 모드 인코딩되는지, 또는 인터-예측 모드 인코딩되는지 여부 간에 상이할 수도 있다. PU들은 형상이 비-정사각형이 되도록 파티셔닝될 수도 있다.

더욱이, 비디오 인코더 (130) 는 CU 의 각각의 잔차 블록을 하나 이상의 변환 블록들로 분해할 수도 있다. 변환 블록은, 동일한 변환이 적용되는 샘플들의 직사각형 (즉, 정사각형 또는 비-정사각형) 블록일 수도 있다. CU 의 변환 유닛 (TU) 은 루마 샘플들의 변환 블록, 의 크로마 샘플들의 2 개의 대응하는 변환 블록들, 및 변환 블록 샘플들을 변환하는데 사용된 신택스 구조들일 수도 있다. 따라서, CU 의 TU 각각은 루마 변환 블록, Cb 변환 블록, 및 Cr 변환 블록과 연관될 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 픽처들 또는 3 개의 별개의 컬러 평면들을 갖는 픽처들에 있어서, TU 는 단일의 변환 블록, 및 그 변환 블록의 샘플들을 변환하는데 사용된 신택스 구조들을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 루마 및 크로마 컴포넌트들에 대한 동일한 CU 의 잔차 블록들이 상이한 방식들로 파티셔닝될 수도 있다.

CU 와 연관된 신택스 데이터는, 예를 들어, 쿼드트리에 따른 CU 의 하나 이상의 TU들로의 파티셔닝을 기술할 수도 있다. TU 는 형상이 정사각형이거나 비-정사각형 (예를 들어, 직사각형) 일 수 있다. 본 개시는, HEVC 의 컨텍스트에서의 CU, PU, 또는 TU 중 임의의 것을, 또는 다른 표준들의 컨텍스트에서의 유사한 데이터 구조들 (예를 들어, H.264/AVC 에서의 매크로블록들 및 그 서브-블록들) 을 지칭하기 위해 용어 "블록" 을 사용할 수도 있다.

HEVC 표준은 TU들에 따른 변환들에 대해 허용하며, 이는 상이한 CU들에 대해 상이할 수도 있다. TU들은 통상적으로, 파티셔닝된 LCU 에 대해 정의된 소정의 CU 내에서의 PU들의 사이즈에 기초하여 사이징되지만, 이것이 항상 그러하지 않을 수도 있다. TU들은 통상적으로 PU들과 동일한 사이즈이거나 그 보다 더 작다. 일부 예들에서, CU 에 대응하는 잔차 샘플들은 "잔차 쿼드트리 (residual quad tree)" (RQT) 로 알려진, 쿼드트리 구조를 이용하여 더 작은 유닛들로 세분될 수도 있다. RQT 의 리프 노드들은 변환 유닛 (TU) 들로 지칭될 수도 있다. TU들과 연관된 픽셀 차이 값들이 변환되어 변환 계수들을 생성하고, 이들은 양자화될 수도 있다.

리프-CU 는 하나 이상의 PU들을 포함할 수도 있다. 일반적으로, PU 는, 대응하는 CU 의 전부 또는 일부에 대응하는 공간 영역을 나타내고, PU 를 위해 레퍼런스 샘플을 취출 및/또는 생성하기 위한 데이터를 포함할 수도 있다. 추가로, PU 는 예측과 관련된 데이터를 포함한다. 예를 들어, PU 가 인트라-모드 인코딩될 경우, PU 에 대한 데이터는, 그 PU 에 대응하는 TU 에 대한 인트라-예측 모드를 기술하는 데이터를 포함할 수도 있는 RQT 에 포함될 수도 있다. RQT 는 또한, 변환 트리로 지칭될 수도 있다. 일부 예들에서, 인트라-예측 모드는 RQT 대신에 리프-CU 신택스에서 시그널링될 수도 있다. 일 예로서, PU 가 인터-모드 인코딩될 때, PU 는 PU 를 위한 하나 이상의 모션 벡터들과 같은 모션 정보를 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 분해능 (예를 들어, 1/4 픽셀 정밀도 또는 1/8 픽셀 정밀도), 모션 벡터가 포인팅하는 레퍼런스 픽처, 및/또는 모션 벡터에 대한 레퍼런스 픽처 리스트 (예를 들어, 리스트 0, 리스트 1, 또는 리스트 C) 를 기술할 수도 있다.

하나 이상의 PU들을 갖는 리프 CU 는 또한 하나 이상의 TU들을 포함할 수도 있다. 변환 유닛들은 전술된 것과 같은 (또한 TU 쿼드트리 구조로 지칭되는) RQT 를 사용하여 명시될 수도 있다. 예를 들어, 분할된 플래그는 리프-CU 가 4개의 변환 유닛들로 분할되는지 여부를 표시할 수도 있다. 그 다음, 각각의 변환 유닛은 4 개의 서브 TU들로 더 분할될 수도 있다. TU 가 추가로 분할되지 않으면, 그것은 리프-TU 로서 지칭될 수도 있다. 일반적으로, 인트라 코딩에 대해, 리프-CU 에 속하는 리프-TU들 모두는 동일한 인트라 예측 모드를 공유한다. 즉, 동일한 인트라-예측 모드는 일반적으로, 리프-CU 의 모든 TU들에 대한 예측된 값들을 계산하기 위해 적용된다. 인트라 코딩에 대해, 비디오 인코더는 인트라 예측 모드를 이용하여 각각의 리프-TU 에 대한 잔차 값을, TU 에 대응하는 CU 의 부분과 오리지널 블록 간의 차이로서 계산할 수도 있다. TU 가 반드시 PU 의 사이즈로 한정될 필요는 없다. 따라서, TU들은 PU 보다 더 크거나 더 작을 수도 있다. 인트라 코딩에 대해, PU 는 동일한 CU 에 대한 대응하는 리프-TU 와 병치될 수도 있다. 일부 예들에 있어서, 리프-TU 의 최대 사이즈는 대응하는 리프-CU 의 사이즈에 대응할 수도 있다.

또한, 리프 CU들의 TU들은 또한, 전술한 바와 같이 RQT 또는 변환 트리로 지칭되는 각각의 쿼드트리 데이터 구조와 연관될 수도 있다. 즉, 리프-CU 는 리프-CU 가 TU들로 어떻게 파티셔닝되는지를 표시하는 쿼드트리를 포함할 수도 있다. TU 쿼드트리의 루트 노드는 일반적으로 리프-CU 에 대응하지만, CU 쿼드트리의 루트 노드는 일반적으로 트리블록에 대응한다. 분할되지 않은 RQT 의 TU들은 리프-TU들로서 지칭된다. 일반적으로, 본 개시는, 다르게 언급되지 않는 한, 리프-CU 및 리프-TU 를 지칭하기 위하여 용어 CU 및 TU 를 각각 사용한다.

비디오 시퀀스는 통상적으로, 비디오 프레임들 또는 픽처들의 시리즈를 포함한다. 픽처의 각각의 슬라이스는 개별 슬라이스에 대한 인코딩 모드를 기술하는 슬라이스 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 비디오 인코더 (130) 는 통상적으로, 비디오 데이터를 인코딩하기 위하여 개별 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들에 대해 동작한다. 비디오 블록은 CU 내의 코딩 노드에 대응할 수도 있다. 비디오 블록들은 고정 또는 가변 사이즈들을 가질 수도 있으며, 명시된 코딩 표준에 따라 사이즈가 상이할 수도 있다.

본 개시에 있어서, "NxN" 및 "N 바이 N" 은 수직 및 수평 치수들의 관점에서의 비디오 블록의 픽셀 치수들, 예를 들어, 16x16 픽셀들 또는 16 바이 16 픽셀들을 지칭하도록 상호대체가능하게 사용될 수도 있다. 일반적으로, 16x16 블록은 수직 방향에서 16 개의 픽셀들 (y = 16) 및 수평 방향에서 16 개의 픽셀들 (x = 16) 을 가질 것이다. 유사하게, NxN 블록은 일반적으로, 수직 방향에서 N 개의 픽셀들 및 수평 방향에서 N 개의 픽셀들을 가지며, 여기서, N 은 음이 아닌 정수 값을 나타낸다. 블록에서 픽셀들은 행과 열들로 배열될 수도 있다. 더욱이, 블록들은 수직 방향과 동일한 수의 수평 방향 픽셀들을 반드시 가질 필요는 없다. 예를 들면, 블록들은 NxM 픽셀들을 포함할 수도 있고, 여기서 M은 N과 반드시 동일한 것은 아니다.

CU 의 PU들을 이용한 인트라-예측 또는 인터-예측 코딩 다음에, 비디오 인코더 (130) 는 CU 의 TU들을 위한 잔차 데이터를 계산할 수도 있다. PU들은 공간 도메인 (픽셀 도메인으로도 지칭됨) 에서의 예측 픽셀 데이터를 생성하는 기술들은 또는 모드를 설명하는 신택스 데이터를 포함할 수도 있고, TU들은, 잔여 비디오 데이터에 대하여, 예를 들면, 이산 코사인 변환 (DCT), 정수 변환, 웨이브릿 변환, 또는 개념적으로 유사한 변환과 같은 변환의 적용에 후속하는 변환 도메인에서의 계수들을 포함할 수도 있다. 잔차 데이터는 인코딩되지 않은 픽처의 픽셀들과 PU들에 대응하는 예측 값들 간의 픽셀 차이들에 대응할 수도 있다. 비디오 인코더 (130) 는 CU에 대한 잔차 데이터를 나타내는 양자화된 변환 계수를 포함하도록 TU 를 형성할 수도 있다. 즉, 비디오 인코더 (130) 는 (잔차 블록의 형태로) 잔차 데이터를 계산하고, 잔차 블록을 변환하여 변환 계수의 블록을 생성한 다음, 변환 계수를 양자화하여 양자화된 변환 계수를 형성할 수도 있다. 비디오 인코더 (130) 는 양자화된 변환 계수 및 다른 신택스 정보 (예를 들어, TU 에 대한 스플리팅 정보) 를 포함하는 TU 를 형성할 수도 있다.

위에 언급된 바처럼, 변환 계수들을 생성하기 위한 임의의 변환의 적용 후에, 비디오 인코더 (130) 는 변환 계수들의 양자화를 수행할 수도 있다. 양자화는 일반적으로, 변환 계수들이 그 계수들을 나타내는데 사용되는 데이터의 양을 가능하게는 감소시키도록 양자화되어 추가 압축을 제공하는 프로세스를 지칭한다. 양자화 프로세스는 그 계수들의 일부 또는 전부에 연관된 비트 깊이를 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, n 비트 값은 양자화 동안 m 비트 값으로 라운드-다운될 수도 있으며, 여기서, n 은 m 보다 크다.

양자화 이후, 비디오 인코더 (130) 는 변환 계수들을 스캔하여, 양자화된 변환 계수들을 포함한 2 차원 행렬로부터 일차원 벡터를 생성할 수도 있다. 스캔은 어레이의 전방에 더 높은 에너지 (및 그러므로 더 낮은 주파수) 계수들을 위치시키고 어레이의 후방에 더 낮은 에너지 (및 그러므로 더 높은 주파수) 계수들을 위치시키도록 설계될 수도 있다. 일부 예들에 있어서, 비디오 인코더 (130) 는 양자화된 변환 계수들을 스캔하기 위한 미리 정의된 스캔 순서를 활용하여, 엔트로피 인코딩될 수 있는 직렬화된 벡터를 생성할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 인코더 (130) 는 적응적 스캔을 수행할 수도 있다. 일차원 벡터를 형성하기 위해 양자화된 변환 계수들을 스캔한 이후, 비디오 인코더 (130) 는, 예를 들어, 컨텍스트 적응적 가변 길이 코딩 (CAVLC), 컨텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (CABAC), 신택스 기반 컨텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (SBAC), 확률 간격 파티셔닝 엔트로피 (PIPE) 코딩, 또는 다른 엔트로피 인코딩 방법에 따라 일차원 벡터에서 변환 계수들을 나타내는 특정 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (130) 는 또한 비디오 데이터를 디코딩할 시 비디오 디코더 (170) 에 의해 사용하기 위한 인코딩된 비디오와 연관된 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다.

일반적으로, 비디오 디코더 (170) 는 인코딩된 데이터를 디코딩하기 위해 비디오 인코더 (130) 에 의해 수행되는 프로세스와 유사하지만, 상반되는 프로세스를 수행한다. 예를 들어, 비디오 디코더 (170) 는 잔차 블록을 재생하기 위해 수신된 TU 의 계수를 역 양자화 및 역 변환한다. 비디오 디코더 (170) 는 시그널링된 예측 모드 (인트라-예측 또는 인터-예측) 를 사용하여 예측된 블록을 형성할 수도 있다. 비디오 디코더 (170) 는 예측된 블록과 잔차 블록을 (픽셀 단위로) 결합하여 원래의 블록을 재생할 수도 있다. 비디오 디코더 (170) 는 블록 경계들을 따라 시각적 아티팩트들을 감소시키기 위해, 디블로킹 프로세스를 수행하는 것과 같은 추가 프로세싱을 수행할 수도 있다. 또한, 비디오 디코더 (170) 는 비디오 인코더 (130) 의 CABAC 인코딩 프로세스와는 실질적으로 유사하지만, 상반되는, 방식으로 CABAC 을 사용하여 신택스 엘리먼트를 디코딩할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 비디오 인코더 (130) 는 DCT, 정수 변환, 웨이블릿 변환, 또는 개념적으로 유사한 변환을 잔차 비디오 데이터에 적용할 수도 있다. 이러한 분리형 변환은 입력 신호의 대안적인 표현을 도출하는 프로세스를 나타낼 수도 있다. N-포인트 벡터

및 주어진 벡터 집합

이 주어질 때, x 는

의 선형 조합을 사용하여 근사화되거나 정확하게 표현될 수 있으며, 이는 다음과 같이 공식화될 수 있다,

여기서

는 x 의 근사치 또는 등가치일 수 있고, 벡터

는 변환 계수 벡터로 불리고,

는 변환 기본 벡터들이다.

비디오 코딩의 시나리오에서, 변환 계수는 대략 상관되지 않고 희박할 수도 있다. 예를 들어, 입력 벡터 x 의 에너지는 오직 몇몇의 변환 계수들에서만 압축될 수도 있고, 나머지 다수의 변환 계수들은 통상적으로 0 에 가깝다.

특정 입력 데이터가 주어지면, 에너지 압축 측면에서 최적의 변환은 소위 Karhunen-Loeve 변환 (KLT) 일 수도 있다. KLT 는 입력 데이터의 공분산 행렬의 고유 벡터를 변환 기본 벡터로 사용한다. 따라서, KLT 는 실제로 데이터-의존적 변환이며, 일반적인 수학 공식을 갖지 않는다. 그러나, 입력 데이터가 일차 정지 마코프 프로세스 (first-order stationary Markov process) 를 형성하는 것과 같은, 소정의 가정들 하에서, 대응하는 KLT 가 실제로는, Jain, A.K., A sinusoidal family of unitary transforms, IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1, 356, 1979 에서 설명되는 유니터리 변환들의 정현파형 패밀리 (sinusoidal family) 의 일원이라는 것이 문헌에서 입증되었다. 유니터리 변환들의 정현파형 패밀리는 다음과 같이 공식화된 변환 기본 벡터들을 이용하여 변환들을 나타낼 수도 있으며:

앞의 방정식에서, e 는 2.71828 과 거의 동일한 자연 로그의 밑수이고, A, B, 및 θ 는 일반적으로 복소수이며, m 의 값에 의존한다. 추가로, 앞의 방정식에서, φ_m 은 벡터이고, φ_m(k) 는 벡터 φ_m 의 k 번째 컴포넌트를 표시하며, i 는 복소수의 허수부를 표시한다.

이산 푸리에 변환, 코사인 변환, 사인 변환 및 (일차 정지 마코프 프로세스에 대한) KLT 를 포함한 여러 잘 알려진 변환들은 유니터리 변환들의 정현파형 패밀리의 일원들이다. S. A. Martucci, "Symmetric convolution and the discrete sine and cosine transforms", IEEE Trans. Sig. Processing SP-42, 1038-1051 (1994) 에 설명된 것과 같이, 완전한 DCT 및 이산 사인 변환 (DST) 패밀리들은 상이한 타입들에 기초하여 총 16 개의 변환들을 포함할 수도 있고, 상이한 타입들의 DCT 및 DST 의 완전한 정의가 이하에서 주어진다. 상이한 타입들은 A, B 및 θ 의 상이한 값들에 대응할 수도 있다.

행렬을 곱함으로써, 입력 N-포인트 벡터가

로 표시되고, N-포인트 벡터는

로 표시되는 다른 N-포인트 변환 계수 벡터로 변환된다고 가정한다. x 를 y 로 변환하는 프로세스는 다음의 변환 공식들 중 하나에 따라 추가로 예시될 수 있으며, 여기서 k 는 0 내지 N-1 의 범위이다:

DCT 타입-I (DCT-1):

DCT 타입-II (DCT-2):

DCT 타입-III (DCT-3):

DCT 타입-IV (DCT-4):

DCT 타입-V (DCT-5):

DCT 타입-VI (DCT-6):

DCT 타입-VII (DCT-7):

DCT 타입-VIII (DCT-8):

DST 타입-I (DST-1):

DST 타입-II (DST-2):

DST 타입-III (DST-3):

DST 타입-IV (DST-4):

DST 타입-V (DST-5):

DST 타입-VI (DST-6):

DST 타입-VII (DST-7):

DCT 타입-VIII (DST-8):

DST 타입과 같은 변환 타입은 변환 기본 함수의 수학 공식에 의해 특정될 수도 있다. 예를 들어, 4 포인트 DST-VII 및 8 포인트 DST-VII 는 N 의 값에 관계없이 동일한 변환 타입을 갖는다.

일반성을 잃지 않으면서, 위의 모든 변환 타입들은 아래 일반화된 공식을 사용하여 나타낼 수도 있다:

상기 식에서, T 는 하나의 특정 변환, 예를 들어 DCT 타입-I ~ DCT 타입-VIII, 또는 DST 타입-I ~ DST 타입-VIII 의 정의에 의해 특정될 수도 있는 변환 행렬 및 T, 예를 들어

의 로우 벡터들은 i 번째 변환 기본 벡터이다. N-포인트 입력 벡터에 적용된 변환은 N-포인트 변환으로 불릴 수도 있다.

1-D 입력 데이터 x 에 적용되는 상기 변환 공식은 다음과 같이 행렬 곱셈으로 표현될 수 있음에 주목한다:

위의 방정식에서 T 는 변환 행렬을 표시하고, x 는 입력 데이터 벡터를 표시하고, y 는 출력 변환 계수 벡터를 표시한다.

이전 섹션에서 도입된 변환은 1-D 입력 데이터에 적용될 수도 있으며, 2-D 입력 데이터 소스에 대해 변환을 확장할 수 있다. 다음 설명에서, X 는 입력 MxN 데이터 어레이이다. 2-D 입력 데이터에 변환을 적용하는 기술들은 분리형 및 비분리형 2-D 변환들을 포함할 수도 있다.

분리형 2-D 변환은 순차적으로 X 의 수평 및 수직 벡터들에 대한 1-D 변환들을 적용하며, 이하와 같이 공식화된다:

상기 방정식에서, C 및 R 은 각각 주어진 MxM 및 NxN 변환 행렬을 나타낸다. 공식으로부터, C 가 X 의 컬럼 벡터에 대해 1-D 변환을 적용하는 반면, R 은 X 의 로우 벡터에 대해 1-D 차원 변환을 적용한다는 것을 알 수 있다. 이 문서의 뒷부분에서, 간략화를 위해, C 와 R 은 좌측 (수직) 및 우측 (수평) 변환으로 표시되며 이들 양자는 변환 쌍을 형성한다. C 가 R 과 동일하고 직교 행렬인 경우가 있다. 그러한 경우에, 분리형 2-D 변환은 단지 하나의 변환 행렬에 의해 결정될 수도 있다.

일부 예에서, 비분리형 2-D 변환은 먼저 다음 수학 매핑을 적용하여 X 의 모든 엘리먼트들을 단일 벡터, 즉 X' 로 재구성할 수도 있다:

그 후에, 1-D 변환 T' 가 다음과 같이 X' 에 적용될 수도 있다:

위의 방정식에서, T' 는 (M*N)x(M*N) 변환 행렬이다.

비디오 코딩에서, 2-D 변환이 1-D 변환과 비교하여 더 적은 연산 카운트 (예를 들어, 가산, 곱셈) 를 사용할 수도 있기 때문에, 분리형 2-D 변환이 적용될 수도 있다.

H.264/AVC 와 같은 종래의 비디오 코덱에서, 4-포인트 및 8-포인트 DCT 타입-II 의 정수 근사화가 인트라 및 인터 예측 잔차 양자에 적용될 수도 있다. 다시 말해, 비디오 코더는 인트라 또는 인터 예측을 이용하여 생성된 잔차 블록에 4-포인트 및 8-포인트 DCT 타입-II 의 정수 근사를 적용할 수도 있다. 잔차 샘플의 다양한 통계를 더 잘 수용하기 위해, DCT 타입-II 이외의 더 유연한 타입의 변환이 차세대 비디오 코덱에 활용될 수도 있다. 예를 들어, HEVC 에서, 4-포인트 타입-VII DST 의 정수 근사화가 인트라 예측 잔차에 활용될 수도 있다. J. Han, A. Saxena 및 K. Rose, "Towards jointly optimal spatial prediction and adaptive transform in video/image coding," IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), March 2010, pp. 726-729 에 설명된 바와 같이, HEVC 에 사용된 DST 타입-VII 가 인트라 예측 방향을 따라 생성된 잔차 벡터에 대해 DCT 타입-II 보다 더 효율적이라는 것이 이론적으로 입증되고 실험적으로 검증되었다. 예를 들어, DST 타입-VII 는 수평 인트라 예측 방향에 의해 생성된 로우 잔차 벡터에 대해 DCT 타입-II 보다 더 효율적이다. HEVC 에서, 4-포인트 DST 타입-VII 의 정수 근사화는 오직 4x4 루마 인트라 예측 잔차 블록에 대해서만 적용될 수도 있다. HEVC 에서 이용되는 4-포인트 DST-VII 은 하기에 도시된다:

4x4 DST-VII :

HEVC 에서, 4x4 루마 인트라 예측 잔차 블록이 아닌 잔차 블록에 대해, 아래에 도시된 바와 같이, 4 포인트, 8 포인트, 16 포인트 및 32 포인트 DCT 타입-II 의 정수 근사화가 또한 적용될 수도 있다:

4-포인트 DCT-II:

8-포인트 DCT-II:

16-포인트 DCT-II:

32-포인트 DCT-II:

도 2a 는 비디오 인코더 (130) 와 같은 비디오 인코더에서의 예시적인 변환 프로세스의 도면이다. 도 2b 는 비디오 디코더 (170) 와 같은 비디오 인코더에서의 예시적인 변환 프로세스의 도면이다. 도 2a 의 예에서, 비디오 인코더 (130) 는 순방향 일차 변환 (210) (fwdT), 그 후에 이차 변환 (220) (fwdR), 그 후에 순방향 양자화 (230) (fwdQua) 를 적용한다. 도 2b 의 예에서, 비디오 디코더 (170) 는 역 양자화 (240) (invQ), 그 후에 역 이차 변환 (250) (invR), 그 후에 역 일차 변환 (260) (invTran) 을 적용한다. 순방향 일차 변환 (310) 은 픽셀 도메인으로부터의 잔여 샘플을 주파수 도메인에서의 변환 계수들로 컨버팅할 수도 있다. 역 일차 변환 (240) 은 주파수 도메인의 변환 계수를 픽셀 도메인의 잔여 샘플로 컨버팅할 수도 있다.

이차 변환 (220) 은 변환 계수의 더 양호한 에너지 압축을 위해 사용될 수도 있다. 도 2a 및 도 2b 에 도시된 바와 같이, 이차 변환 (320) 은 제 1 변환 프로세스로부터 도출된 변환 계수들에 다른 변환을 적용할 수도 있다.

E. Alshina, A. Alshin, F. Fernandes, A. Saxena, V. Seregin, Z. Ma, W.-J. Han (Samsung), “CE7: Experimental results of ROT by Samsung" Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, JCTVC-E380, Geneva, CH, 16-23 March, 2011 에 설명된 것과 같이, 이차 변환은 회전 변환 (ROT) 일 수도 있다. ROT 는 일차 변환을 대체하지 않는다. 그러나, ROT 는 오직 변환 계수 행렬의 저주파 부분에 대해서만 이차 변환으로서 적용된다. 전술한 바와 같은 ROT 로, 각각의 인트라 코딩된 TU 에 대해, 4 개의 미리 정의된 변환 후보들로부터 어느 ROT 가 적용되는지를 표시하는 인덱스가 시그널링된다. 4x4 이차 변환은 4x4 인트라 코딩된 TU 에 적용되는 반면, 8x8 이차 변환은 8x8 및 더 큰 인트라 코딩된 TU 에 적용된다. 예를 들어, 상기 예에서, 이차 변환은 다음과 같이 지정될 수도 있다.

앞서 도시된 4 개의 변환 후보에서, 하나의 후보는 이차 변환을 적용하지 않는 것에 대응하고, 다른 3 개의 후보는

의 3 개의 상이한 설정에 의해 생성된 R_vertical 및 R_horizontal 에 대응한다. 보다 자세한 설명은 K. McCann, W.-J. Han, I.-K. Kim, J.-H. Min, E. Alshina, A. Alshin, T. Lee, J. Chen, V. Seregin, S. Lee, Y.-M. Hong, M.-S. Cheon, N. Shlyakhov, "Video coding technology proposal by Samsung (and BBC)" Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, JCTVC-A124, Dresden, Germany, 15-23 April, 2010 에서 발견될 수 있다.

도 3 은 비디오 디코더 (170) 와 같은 비디오 디코더에 의해 적용된 예시적인 ROT 의 도면이다. 도 3 의 예에서, 비디오 디코더는 4x4 내지 32x32 사이즈 범위의 변환 계수 블록 (302) 에 역 양자화 (310) (Inv Q) 를 수행한다. 또한, 도 3 의 예에서, 비디오 디코더는 오직 변환 계수 행렬의 저주파 부분에 대해서만 역 ROT (320) (Inv ROT) 를 이차 변환으로서 적용한다. 예를 들어, 도 3 의 예에 도시된 바와 같이. 도 3에서, 4x4 및 8x8 변환 계수 행렬의 모든 변환 계수는 변환 계수 행렬의 저주파수 부분에 있는 것으로 간주될 수도 있다. 그러나, 도 3 에 도시된 바와 같이, 오직 16x16 및 32x32 변환 계수 행렬의 좌상부 8x8 서브 블록에서의 변환 계수만이 변환 계수 행렬의 저주파수 부분에 있는 것으로 간주된다. 또한, 도 3 의 예에서, 비디오 디코더는 역 DCT 변환 (330) (Inv DCT 변환) 을 변환 계수 행렬에 적용하여 변환 계수 행렬을 잔차 블록으로 컨버팅한다. 도 3 의 예에서, 역 DCT 변환 (330) 을 16x16 및 32x32 변환 계수 행렬에 적용하기 전에, 비디오 디코더는 16x16 및 32x32 변환 계수 행렬의 좌상부 8x8 서브 블록을 역 ROT (320) 의 적용에 의해 생성된 대응하는 8x8 변환 계수 행렬로 대체할 수도 있다.

E. Alshina, A. Alshin, J.-H. Min, K. Choi, A. Saxena, M. Budagavi, "Known tools performance investigation for next generation video coding", ITU-T SG16 Doc. VCEG-AZ05, Jun. 2015 에 설명된 것과 같이, ROT 는 저주파 부분뿐만 아니라 전체 TU 로 확장될 수도 있다. 보다 구체적으로, 3 개의 4x4 분리형 이차 변환 후보가 미리 정의될 수도 있고, 선택된 것은 CU 레벨에서 2 비트 인덱스로 명시적으로 시그널링될 수도 있다. 2-비트 인덱스는 본 명세서에서 ROT 인덱스로 지칭될 수도 있다. 일 예에서, ROT 인덱스가 0 인 경우, 이차 변환이 적용되지 않는다. 그러나, 이 예에서, ROT 인덱스가 1, 2 및 3 인 경우, 3 개의 사전 정의된 이차 변환 후보들 중 하나에 대응하는 이차 변환이 현재 CU 내의 TU 마다 적용될 수도 있다. 선택된 이차 변환이 주어지면, 현재 TU 의 4x4 서브 블록마다, 이차 4x4 분리형 이차 변환이 적용될 수도 있다.

2015 년 9 월 29 일자로 출원된 미국 가출원 번호 62/234,644, 2016 년 2 월 12 일자로 출원된 미국 가출원 번호 62/294,897, 2016 년 4 월 15 일자로 출원된 미국 가출원 번호 62/323,496, 2016 년 5 월 17 일자로 출원된 미국 가출원 번호 62/337,736, 2016 년 9 월 20 일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 15/270,455, 및 2016 년 9 월 20 일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 15/270,507 에서, NSST 로 알려진 모드 의존 비분리형 이차 변환 (MDNSST) 는 인코더에서의 순방향 코어 변환과 양자화 사이 및 디코더에서의 역 양자화와 역 코어 변환 사이에 적용된다.

도 4a 는 인트라 코딩된 CU 내의 변환 계수의 각 4x4 서브 그룹에 대해 독립적으로 수행되는 비분리형 이차 변환의 예시적인 적용이다. 비분리형 변환의 적용은 일 예로서 입력 블록 X 를 사용하여 설명된다. 비분리형 전송을 적용하기 위해, 4x4 입력 블록 X:

은 벡터

로서 표현된다:

비분리형 변환은

로서 계산될 수도 있고, 여기서

는 변환 계수 벡터를 나타내고, T 는 변환 행렬, 예를 들어, 16x16 변환 행렬이다. 16x1 계수 벡터

는 그 블록에 대한 스캐닝 순서 (수평, 수직 또는 대각선) 를 이용하여 4x4 블록으로 재구성될 수도 있다. 더 작은 인덱스를 갖는 계수는 일반적으로 4x4 계수 블록에서 더 작은 스캐닝 인덱스로 배치된다.

일부 구현들에서, 11×3(방향성 모드들에 대해)6 + 1×2(비방향성 모드들에 대해) 비분리형 변환 행렬들이 존재하며, 여기서 11 은 각각의 변환 세트가 3 개의 변환 행렬을 포함하는 방향성 인트라 예측 모드에 대한 변환 세트들의 수를 나타낸다. 비 방향성 모드, 즉, 평면, DC 및 LM 의 경우, 2 개의 변환 행렬을 포함하는 하나의 변환 세트가 적용될 수도 있다. 도 4b 는 루마 인트라 모드로부터 변환 세트 인덱스로의 예시적인 맵핑의 도면이다.

이 예에서, 루마/크로마 변환 계수들에 적용된 변환 세트는 도 4b 에 따라, 대응하는 루마/크로마 인트라 예측 모드들에 의해 특정된다. 선택된 변환 세트가 주어지면, 선택된 비분리형 이차 변환의 인덱스는, 현재 계수 블록에 특정 수 (예컨대, 2) 보다 많은 비-제로 계수가 존재하는 경우 시그널링될 수도 있다. 그렇지 않으면 (비제로 계수의 수가 특정 수, 예를 들어 2 보다 작거나 같음), MDNSST 가 적용되지 않고 인덱스는 시그널링되지 않거나 또는 시그널링되지 않는 것으로 가정된다.

각각의 변환 세트에 대해, 선택된 비분리형 이차 변환 후보는 명시적으로 시그널링된 CU 레벨 MDNSST 인덱스에 의해 추가로 특정될 수도 있다. 일 예에서, 인덱스는 변환 계수 및 절단된 단항 버낼라이제이션 (unary banalization) 이 사용된 후에 인트라 CU 당 한 번씩 비트스트림에서 시그널링될 수도 있다. 일 예에서, 절단된 값은 평면 또는 DC 모드의 경우 2 이고, 각도 인트라 예측 모드의 경우 3 이다. 이 MDNSST 인덱스는 CU 에서 1 초과의 비제로 계수가 존재할 때 시그널링될 수도 있다. 시그널링되지 않을 경우, 디폴트 값은 0 이다. 이 신택스 엘리먼트 0 값은 이차 변환이 현재 CU 적용되지 않는 것을 나타내고, 값 1-3 은 세트로부터의 이차 변환이 적용되어야 하는 것을 나타낸다.

JEM 에서, MDNSST 는 변환 스킵 모드로 코딩된 블록에 대해 적용되지 않는다. CU 에 대해 MDNSST 인덱스가 시그널링되고 0 이 아닌 경우, MDNSST 는 CU 에서 변환 스킵 모드로 코딩된 컴포넌트의 블록에 사용되지 않는다. 모든 컴포넌트들의 블록을 가진 CU 가 변환 스킵 모드에서 코딩했을 경우, MDNSST 인덱스는 CU 에 대해 시그널링되지 않는다. JEM 에서, MDNSST 는 오직 좌상부 8x8 (저주파수) 일차 변환 계수에만 적용되며, 좌상부 8x8 영역 외부의 계수에 대해서, 원래의 일차 변환 계수가 변경되지 않고 유지된다.

X. Zhao, A. Said, V. Seregin, M. Karczewicz, J. Chen, “EE2.7 related: Improved non-separable secondary transform", Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, Doc. JVET-C0063 에서 설명된 것과 같이, 비분리형 이차 변환이 8x8 로 확장되어, 더 나은 코딩 성능을 제공한다, 즉 8x8 블록 사이즈에 적용된 비분리형 변환은 높이와 폭 양자가 8 이상인 일차 변환 계수 블록에 대한 이차 변환으로 사용될 수도 있다.

비분리형 변환 행렬은 통상적으로 희소하므로, 적은 수의 계수가 큰 절대 값을 나타는 것을 의미한다. 도 5a 는 64x64 행렬인, 예시적인 8x8 비분리형 행렬을 도시한다. 이 예에서, 제 1 로우는 3 보다 큰 크기를 갖는 64 개의 계수들 중 11 개를 가지는 반면, 대부분의 계수는 작으며, 예를 들어 -2 내지 2 이다.

상기 비분리형 변환 행렬의 로우에 대해, 지배적인 (상대적으로 큰 크기) 계수는 그들의 좌표를 공간 도메인에 맵핑한 후에 일반적으로 서로 가깝다는 것이 관찰될 수 있다. 예를 들어, 제 1 로우는 0 (219), 1(-76), 2(-43), 8(-85), 9(35), 10(14), 16(-29), 17(9), 18(7) 에 위치된 큰 계수들을 가지며, 이는 8x8 블록; (0,0), (0,1), (0,2), (1,0), (1,1), (1,2), (2,0), (2,1), (2,2) 에서 다음의 2-D 공간 좌표, 즉 도 5b 에 도시된 8x8 블록에서의 음영 위치에 대응한다.

비분리형 변환 행렬의 이러한 특성에 기초하여, 비분리형 변환 행렬의 보다 콤팩트한 표현으로부터 이익을 얻을 수 있다. 비분리형 변환 행렬을 저장하는데 사용되는 메모리는 감소될 수 있다. 이 기술은 더 큰 비분리형 변환 사이즈에 대해 더 큰 메모리 저장 절약을 제공한다.

변환의 설계는 비분리형 변환을 일차 변환, 이차 변환 또는 다중 변환으로 적용할 수도 있다.

도 6 및 도 7 은 비분리형 변환에 기초하여 비디오 데이터를 인코딩 (및 디코딩) 하는 방법의 예시적인 실시형태의 간략화된 흐름도이다. 도 6 은 비디오 인코더 (130) 의 일반적인 용어로 단계들을 도시하는 흐름도이다. 도 7 은 비디오 디코더 (170) 의 일반적인 용어로 단계들을 도시하는 흐름도이다.

일 실시형태에서, 방법은 잔차 비디오 블록이 형성되는 블록 (602) 에서 시작한다. 잔차 비디오 블록은 코딩되는 비디오 블록으로부터 적어도 하나의 예측 블록을 감산하는 것에 기초할 수도 있다.

잔차 비디오 블록을 형성한 후에, 기술은 블록 (604) 로 진행하고, 여기서 비디오 인코더는 비분리형 변환 출력 계수를 생성하기 위해 잔차 비디오 블록의 적어도 부분에 비분리형 변환을 적용한다. 다른 실시형태에서, 비디오 인코더는 제 1 및 제 2 변환을 포함하는 다중 변환을 적용하도록 구성된다. 이 실시형태의 일 양태에서, 제 1 변환은 (KLT 와 같은) 분리형 변환이고, 제 2 변환은 비분리형 변환이다. 이 예에서, 제 1 변환은 잔차 비디오 블록에 적용되어 제 1 변환 출력 계수 블록을 생성한다. 제 1 변환은 잔차 비디오 블록을 픽셀 도메인으로부터 주파수 도메인으로 컨버팅한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 픽셀 도메인 또는 공간 도메인은 픽셀에 대한 값의 변화가 그 픽셀에 대한 루미넌스 및/또는 컬러의 변화에 대응하는 도메인을 지칭할 수도 있다. 그러나, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 주파수 도메인은 픽셀에 대한 값의 변화가 그 픽셀에 대한 픽셀 값이 픽셀 도메인에서 변화하는 레이트의 변화에 대응하는, 도메인을 지칭할 수도 있다. 다음으로, 비분리형 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 비분리형 변환이 제 1 변환 출력 계수 블록 (예를 들어, 2-D) 의 적어도 부분에 적용될 수도 있다. 이는

로 표현될 수도 있다, 여기서 T 는 MxN 이차 비분리형 변환 행렬을 나타내고,

는 비분리형 변환 출력 계수 블록으로도 지칭되는 출력 이차 변환 계수를 나타내며,

는 제 1 변환에 의해 생성된 2-D 제 1 변환 출력 계수 블록의 벡터화된 X 이다.

전술한 관찰에 기초하여, 비분리형 변환 행렬은 희소인 특성을 가지고, 변환 행렬 T 에서의 각 로우의 큰 계수의 좌표가 2-D 공간 좌표에서 서로 근접하며, 제한된 사이즈의 윈도우를 갖는 기술로서 비분리형 변환의 계산의 근사화는 이하에 기술된다.

비디오 인코더 (130) 는 비분리형 변환 계수, 즉, 입력 2-D 블록 상에 윈도우를 할당함으로써의

의 샘플을 결정하고, 할당된 윈도우 내부의 각각의 위치에 대한 가중치를 할당하고, 할당된 가중치에 기초하여 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하도록 구성될 수도 있다.

도 8a 내지 도 8e 는 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다이아몬드형 및 임의의 미리 정의된 것을 포함하여, 할당 될 수도 있는 다양한 윈도우 형상을 도시한다. 삼각형 및 다이아몬드형으로 기술되었지만, 당업자는 이들 형상이 삼각형 형상 및 다이아몬드 형상을 나타낸다는 것을 이해할 것이다. 하나의 임의의 미리 정의된 형상이 도 8a 에 도시되어 있지만, 당업자는 임의의 미리 정의된 형상이 다수의 다양한 형상을 취할 수도 있음을 이해할 것이다. 다른 실시형태에서, 할당된 윈도우는 비분리형 변환 출력 계수의 인덱스에 기초할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 할당된 윈도우는 디코딩된 정보에 기초할 수도 있고, 여기서 디코딩된 정보는 인트라 모드, 블록 사이즈, 블록 형상, 블록 높이, 블록 폭, QP, 또는 제 1 계수 블록의 비제로 계수들의 수 중 적어도 하나에 기초하는 정보를 포함한다. 이 실시형태의 일 양태에서, 제 1 계수 블록의 비제로 계수의 수는 제 1 변환의 출력이고, 제 1 변환은 분리형 또는 비분리형 변환일 수도 있다.

가중치라고도 하는 양자화된 변환 기준에 대한 선택된 변환 기준을 나타낼 수도 있는 계수가 할당된 윈도우 내의 각 위치에 할당된다면, 비분리형 변환 출력 계수 블록이 결정될 수도 있다. 일 실시형태에서, 비분리형 변환 출력 계수 블록은 할당 된 윈도우에서 입력 데이터 블록의 가중 합을 계산함으로써 결정될 수도 있고, 여기서 입력 데이터 블록은 동일한 위치에서 대응하는 할당된 가중치에 의해 가중된다. 이 실시형태의 일 양태에서, 입력 데이터 블록은 잔차 비디오 블록을 포함한다. 이 실시형태의 다른 양태에서, 입력 데이터 블록은 잔차 비디오 블록에 제 1 변환을 적용함으로써 생성된 제 1 변환 출력 계수 블록을 포함한다.

도 9 는 가중치가 할당된 입력 데이터 블록에 적용된 윈도우의 일 예를 도시한다. 이 예에서, 8x8 입력 데이터 블록에 대한 비분리형 변환 계수를 계산하기 위해, 3x3 윈도우가 할당될 수도 있고, 가중치가 할당된다 (예를 들어, 위치들 내의 숫자들). 이 실시형태에서, 필터링의 출력 (비분리형 변환 출력 계수 블록) 은 곱셈들의 합으로서 계산될 수도 있다:

여기서 (W_x0, W_y0) 및 (W_x1, W_y1) 는 m 번째 필터링 출력을 계산하기 위해 할당된 윈도우의 좌상부 및 우하부의 좌표들이다.

비분리형 변환을 적용한 후에, 비디오 인코더 (130) 는 블록 (606) 으로 진행하고, 여기서 인코딩된 비디오 데이터는 결정된 비분리형 변환 출력 계수 블록에 기초하여 생성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 양자화 유닛은 비분리형 변환 출력 계수 블록을 양자화하도록 구성될 수도 있다. 일 예에서, 비분리형 변환 출력 계수 블록은 2 차원 계수 블록일 수도 있고, 이는 양자화된 변환 계수를 형성하기 위해 양자화 유닛에 의해 양자화될 수도 있다.

다중 변환 실시형태에서, 제 1 계수 블록의 서브 블록 내의 제 1 계수 블록의 비제로 계수의 수가 결정되어 임계치와 비교될 수도 있다. 일 예에서, 제 1 계수 블록은 제 1 변환의 출력으로서 생성될 수도 있으며, 이는 이 예의 일 양태에서 비분리형일 수도 있다. 일 예에서, NSST 시그널링은 비제로 계수가 얼마나 많이 송신되는지에 의존할 수도 있다. 예를 들어, 비제로 계수의 임계치 (예를 들어, 2) 미만인 경우, NSST 인덱스는 시그널링되지 않을 수도 있으며, 0 으로 도출될 수도 있다. 전체 변환 계수 블록 내에서 비제로 계수의 총 수를 카운트하는 대신, 오직 제 1 계수 블록의 서브 블록 내의 제 1 계수 블록의 비제로 계수만이 카운트될 수도 있고, NSST 인덱스를 시그널링하기 위해 고려될 수도 있다. 다른 예에서, 비제로 계수의 임계치 (예를 들어, 2) 보다 많은 경우, NSST 인덱스가 시그널링될 수도 있고, 여기서 비분리형 출력 계수 블록이 결정된다.

위에서 언급한 바와 같이, 비디오 디코더 (170) 는 비디오 인코더 (130) 에 의해 수행된 프로세스와 비록 상호적이지만 유사한 프로세스를 수행한다. 도 7 은 비디오 디코더 (170) 의 일반적인 용어로 단계들을 도시하는 흐름도이다.

일 실시형태에서, 방법은 입력 데이터 블록이 수신될 수도 있는 블록 (702) 에서 시작한다. 일 실시형태에서, 입력 데이터 블록은 역 양자화 또는 역 양자화의 출력에 의해 생성될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 입력 데이터 블록은 역 양자화없이, 인코더 (130) 로부터 생성될 수도 있다. 이 실시형태의 일 예에서, 입력 데이터 블록은 변환 프로세싱 유닛 (1052) 으로부터 생성될 수도 있다. 이 실시형태의 다른 예에서, 입력 데이터 블록은 엔트로피 인코딩 유닛 (1056) 으로부터 생성될 수도 있다.

입력 데이터 블록을 수신한 후에, 기술은 블록 (704) 로 진행하고, 여기서 비디오 디코더는 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 입력 데이터 블록의 적어도 부분에 역 비분리형 변환을 적용한다. 다른 실시형태에서, 비디오 디코더는 제 1 역변환 및 제 2 역변환을 포함하는 다수의 역변환을 적용하도록 구성될 수도 있다. 이 실시형태의 일 양태에서, (비디오 디코더에서 제 1 역변환 이전에 적용될 수도 있는) 제 2 역변환은 역 비분리형 변환일 수도 있고; 그리고 제 1 역변환은 분리형 역변환일 수도 있다. 이 예에서, 역 비분리형 변환은 입력 데이터 블록에 적용되어 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 생성할 수도 있다. 다음으로, 역 분리형 변환은 역 비분리형 변환 출력 계수 블록의 적어도 부분에 적용되어 잔차 비디오 블록을 생성할 수도 있다. 생성된 잔차 비디오 블록은 비디오 인코더에서 형성된 잔차 블록의 복원된 잔차 비디오 블록일 수도 있다.

비디오 인코더와 유사하게, 비디오 디코더는 앞서 더 상세히 설명된 것과 같이, 윈도우를 할당하는 것, 할당된 윈도우 내부의 각각의 위치에 대해 가중치를 할당하는 것, 및 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 것에 기초하여 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하도록 구성될 수도 있다.

하나 이상의 역변환을 적용한 후, 비디오 디코더 (170) 는 블록 (706) 으로 진행하고, 여기서 디코딩된 비디오 블록은 결정된 역 비분리형 변환 출력 계수 블록에 기초하여 형성될 수도 있다. 다중 변환 실시형태의 일 예에서, 디코딩된 비디오 블록은 역 분리형 변환으로부터의 출력에 기초하여 형성될 수도 있으며, 이는 역 분리형 변환 이전에 적용된 역 비분리형 변환의 출력에 기초할 수도 있다. 대안적인 다중 변환 및 다중 역변환 실시형태는 다중 비분리형 변환 및 대응하는 다중 역 비분리형 변환을 적용하는 것을 포함할 수도 있다.

도 10 은 본 개시에서 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 인코더 (130) 의 일 예를 도시한 블록 다이어그램이다. 본 개시에 따르면, 비디오 인코더 (130) 는 예를 들어, 비분리형 변환에 관한 기술과 같은, 본 개시에 설명된 기술을 적용하도록 구성될 수도 있다. 비디오 인코더 (130) 는 비디오 슬라이스들 내에서 비디오 블록들의 인트라 및 인터 코딩을 수행할 수도 있다. 인트라 코딩은 소정의 비디오 프레임 또는 픽처 내 비디오에 있어서 공간 리던던시를 감소 또는 제거하기 위해 공간 예측에 의존한다. 인터 코딩은 비디오 시퀀스의 인접한 프레임들 또는 픽처들 내 비디오에 있어서 시간 리던던시를 감소 또는 제거하기 위해 시간 예측에 의존한다. 인트라 모드 (I 모드) 는 여러 공간 기반 코딩 모드들 중 어느 것을 지칭할 수도 있다. 단방향 예측 (P 모드) 또는 양방향 예측 (B 모드) 과 같은 인터 모드들은 수개의 시간 기반 코딩 모드들 중 임의의 모드를 지칭할 수도 있다.

도 10 에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더 (130) 는 인코딩될 비디오 프레임 내의 현재 비디오 블록을 수신한다. 도 10 의 예에서, 비디오 인코더 (130) 는, 모드 선택 유닛 (1040), (디코딩된 픽처 버퍼 (DPB) 로도 지칭될 수도 있는) 레퍼런스 픽처 메모리 (1064), 합산기 (1050), 변환 프로세싱 유닛 (1052), 양자화 유닛 (1054), 및 엔트로피 인코딩 유닛 (1056) 을 포함한다. 모드 선택 유닛 (1040) 은, 차례로, 모션 보상 유닛 (1044), 모션 추정 유닛 (1042), 인트라-예측 유닛 (1046), 및 파티션 유닛 (1048) 을 포함한다. 비디오 블록 복원을 위해, 비디오 인코더 (130) 는 또한 역양자화 유닛 (1058), 역변환 유닛 (1060), 및 합산기 (1062) 를 포함한다. 일부 예들에서, (도 8 에 도시되지 않은) 디블로킹 (deblocking) 필터가 또한, 블록 경계들을 필터링하여 복원된 비디오로부터 블록키니스 아티팩트들을 제거하기 위해 포함된다. 디블로킹 필터는 합산기 (1062) 의 출력을 필터링한다. 부가적인 필터 (인 루프 또는 포스트 루프) 가 또한 디블로킹 필터에 부가하여 이용될 수도 있다. 그러한 필터들은 간결성을 위해 나타내지는 않았지만, 원한다면, (인 루프 필터로서) 합산기 (1050) 의 출력을 필터링할 수도 있다.

인코딩 프로세스 동안, 비디오 인코더 (130) 는 인코딩될 비디오 프레임 또는 슬라이스를 수신한다. 프레임 또는 슬라이스는 다수의 비디오 블록들로 분할될 수도 있다. 모션 추정 유닛 (1042) 및 모션 보상 유닛 (1044) 은 하나 이상의 레퍼런스 프레임들에서의 하나 이상의 블록들에 대해 수신된 비디오 블록의 인터-예측 인코딩을 수행해 시간적 예측을 제공한다. 대안적으로, 인트라 예측 유닛 (1046) 은, 코딩될 블록과 동일한 프레임 또는 슬라이스에서의 하나 이상의 이웃 블록들에 상대적으로 수신된 비디오 블록의 인트라 예측 인코딩을 수행하여 공간적 예측을 제공할 수도 있다. 비디오 인코더 (130) 는, 예를 들어, 비디오 데이터의 각각의 블록에 대한 적당한 코딩 모드를 선택하기 위해 다중의 코딩 패스들을 수행할 수도 있다.

또한, 파티션 유닛 (1048) 은, 이전 코딩 패스들에서 이전 파티셔닝 스킴들의 평가에 기초하여, 비디오 데이터의 블록들을 서브 블록들로 파티셔닝할 수도 있다. 예를 들어, 파티션 유닛 (1048) 은, 레이트-왜곡 분석 (예를 들어, 레이트-왜곡 최적화) 에 기초하여, 처음에 프레임 또는 슬라이스를 LCU들로 파티셔닝하고, LCU들 각각을 서브-CU들로 파티셔닝할 수도 있다. 모드 선택 유닛 (1040) 은 추가로, LCU 의 서브-CU들로의 파티셔닝을 표시하는 쿼드트리 데이터 구조를 생성할 수도 있다. 쿼드트리의 리프-노드 CU들은 하나 이상의 PU들 및 하나 이상의 TU들을 포함할 수도 있다.

모드 선택 유닛 (1040) 은 예컨대, 에러 결과들에 기초하여 예측 모드들 중의 하나, 인트라 또는 인터를 선택할 수도 있고, 결과적인 예측된 블록을, 잔차 데이터를 생성하기 위하여 합산기 (250) 에, 그리고 레퍼런스 프레임으로서의 이용을 위한 인코딩된 블록을 복원하기 위하여 합산기 (1062) 에 제공한다. 모드 선택 유닛 (1040) 은 또한, 모션 벡터들, 인트라 모드 표시자들, 파티션 정보, 및 다른 그러한 신택스 정보와 같은 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩 유닛 (1056) 에 제공한다.

모션 추정 유닛 (1042) 및 모션 보상 유닛 (1044) 은 고도로 집적화될 수도 있지만, 개념적 목적들을 위해 별개로 예시되어 있다. 모션 추정 유닛(1042)에 의해 수행되는 모션 추정은 비디오 블록들에 대한 모션을 추정하는 모션 벡터들을 생성하는 프로세스이다. 모션 벡터는, 예를 들어, 현재 프레임 (또는 다른 코딩된 유닛) 내의 코딩되는 현재 블록에 관하여 레퍼런스 프레임 (또는 다른 코딩된 유닛) 내의 예측 블록에 관한 현재 비디오 프레임 또는 픽처 내의 비디오 블록의 PU 의 변위를 나타낼 수도 있다. 예측 블록은 픽셀 차이의 관점에서 코딩될 블록과 밀접하게 매칭되도록 발견되는 블록이며, 이 픽셀 차이는 절대 차이의 합 (SAD), 제곱 차이의 합 (SSD), 또는 다른 상이한 메트릭들에 의해 결정될 수도 있다. 일부 예들에 있어서, 비디오 인코더 (130) 는 레퍼런스 픽처 메모리 (1064) 에 저장된 레퍼런스 픽처들의 서브-정수 픽셀 포지션들에 대한 값들을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (130) 는 레퍼런스 픽처의 1/4 픽셀 포지션들, 1/8 픽셀 포지션들, 또는 다른 분수의 픽셀 포지션들의 값들을 보간할 수도 있다. 따라서, 모션 추정 유닛 (1042) 은 풀 픽셀 포지션들 및 분수 픽셀 포지션들에 관한 모션 탐색을 수행하고, 분수 픽셀 정밀도로 모션 벡터를 출력할 수도 있다.

모션 추정 유닛 (1042) 은 인터-코딩된 슬라이스에서의 비디오 블록의 PU 에 대한 모션 벡터를, 그 PU 의 포지션을 레퍼런스 픽처의 예측 블록의 포지션과 비교함으로써 계산한다. 레퍼런스 픽처는 제 1 레퍼런스 픽처 리스트 (list 0) 또는 제 2 레퍼런스 픽처 리스트 (list 1) 로부터 선택될 수도 있고, 이들의 각각은 레퍼런스 픽처 메모리 (1064) 내에 저장된 하나 이상의 레퍼런스 픽처들을 식별한다. 모션 추정 유닛 (1042) 은 계산된 모션 벡터를 엔트로피 인코딩 유닛 (1056) 및 모션 보상 유닛 (1044) 으로 전송한다.

모션 보상 유닛 (1044) 에 의해 수행된 모션 보상은, 모션 추정 유닛 (1042) 에 의해 결정된 모션 벡터에 기초한 예측성 블록의 페치 (fetch) 또는 생성을 수반할 수도 있다. 또, 일부 예에서, 모션 추정 유닛 (1042) 및 모션 보상 유닛 (1044) 은 기능적으로 통합될 수도 있다. 현재 비디오 블록의 PU 를 위한 모션 벡터의 수신시에, 모션 보상 유닛 (1044) 은, 모션 벡터가 레퍼런스 픽처 리스트들 중 하나에서 가리키는 예측 블록을 로케이팅할 수도 있다. 합산기 (1050) 는, 하기에서 논의되는 바와 같이, 코딩되는 현재 비디오 블록의 픽셀 값들로부터 예측 블록의 픽셀 값들을 감산하여 픽셀 차이 값들을 형성함으로써 잔차 비디오 블록을 형성한다. 일반적으로, 모션 추정 유닛 (1042) 은 루마 컴포넌트들에 대해 모션 추정을 수행하고, 모션 보상 유닛 (1044) 은 크로마 컴포넌트들 및 루마 컴포넌트들 양자 모두를 위해 루마 컴포넌트들에 기초하여 계산된 모션 벡터들을 사용한다. 모드 선택 유닛 (1040) 은 또한, 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (170) 에 의한 사용을 위해 비디오 블록들 및 비디오 슬라이스와 연관된 신택스 엘리먼트들을 생성할 수도 있다.

인트라-예측 유닛 (1046) 은, 상술된 바와 같이, 모션 추정 유닛 (1042) 및 모션 보상 유닛 (1044) 에 의해 수행되는 인터-예측에 대한 대안으로서, 현재 블록을 인트라-예측할 수도 있다 특히, 인트라-예측 유닛 (1046) 은 현재 블록을 인코딩하는데 이용하기 위한 인트라-예측 모드를 결정할 수도 있다. 일부 예들에 있어서, 인트라-예측 유닛 (1046) 은 예를 들어 별도의 인코딩 패스들 동안에 다양한 인트라-예측 모드들을 이용하여 현재 블록을 인코딩할 수도 있으며, 인트라-예측 유닛 (1046) (또는 일부 예들에서는 모드 선택 유닛 (1040)) 은 테스팅된 모드들로부터의 이용을 위해 적당한 인트라-예측 모드를 선택할 수도 있다.

예를 들어, 인트라-예측 유닛 (1046) 은 다양한 테스팅된 인트라-예측 모드들에 대한 레이트-왜곡 분석을 이용하여 레이트-왜곡 값들을 계산하고, 테스팅된 모드들 중 최상의 레이트-왜곡 특성들을 갖는 인트라-예측 모드를 선택할 수도 있다. 레이트-왜곡 분석은 일반적으로, 인코딩된 블록과 그 인코딩된 블록을 생성하도록 인코딩되었던 원래의 인코딩되지 않은 블록 간의 왜곡 (또는 에러) 의 양뿐 아니라 인코딩된 블록을 생성하는데 사용된 비트 레이트 (즉, 비트들의 수) 를 결정한다. 인트라-예측 유닛 (1046) 은 다양한 인코딩된 블록들에 대한 왜곡들 및 레이트들로부터의 비율들을 계산하여, 어느 인트라-예측 모드가 그 블록에 대한 최상의 레이트-왜곡 값을 나타내는지를 결정할 수도 있다.

블록을 위한 인트라-예측 모드를 선택한 후에, 인트라-예측 유닛 (1046) 은 엔트로피 인코딩 유닛 (1056) 에 블록을 위한 선택된 인트라-예측 모드를 나타내는 정보를 제공할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛(1056)은 선택된 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (130) 는 송신된 비트스트림에서 구성 데이터를 포함할 수도 있고, 이는 복수의 인트라 예측 모드 인덱스 테이블들 및 복수의 수정된 인트라 예측 모드 인덱스 테이블들 (코드워드 맵핑 테이블이라고도 한다), 다양한 블록들을 위한 인코딩 컨텍스트들의 정의들, 그리고 컨텍스트들의 각각을 위해 사용할 최고 확률 인트라 예측 모드, 인트라 예측 모드 인덱스 테이블, 및 수정된 인트라 예측 모드 인덱스 테이블의 표시들을 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (130) 는 모드 선택 유닛 (1040) 으로부터의 예측 데이터를, 코딩되는 오리지널 비디오 블록으로부터 감산함으로써 잔차 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (1050) 는 이 감산 연산을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 변환 처리 유닛 (1052) 은 변환, 이를테면 이산 코사인 변환 (DCT) 또는 개념적으로 유사한 변환을 잔차 블록에 적용하며, 변환 계수 값들을 포함하는 비디오 블록을 생성한다. 웨이블릿 변환, 정수 변환, 서브밴드 변환, DST 또는 다른 타입의 변환을 DCT 대신 사용할 수 있다. 어느 경우든, 변환 프로세싱 유닛 (252) 은 변환을 잔차 블록에 적용하며, 변환 계수들의 블록을 생성한다. 변환은 잔차 정보를 픽셀 도메인으로부터 주파수 도메인과 같은 변환 도메인으로 변환할 수도 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 변환 프로세싱 유닛 (1052) 은 비분리형 변환을 적용하도록 구성될 수도 있다. 일부 예들에서, 변환 프로세싱 유닛 (1052) 은 윈도우를 할당하고, 윈도우 내의 각각의 위치에 대해 가중치를 할당하고, 그리고 할당된 가중치들에 기초하여 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하도록 구성될 수도 있다. 변환 프로세싱 유닛 (252) 은 결과적인 변환 계수들을 양자화 유닛 (254) 에 전송할 수도 있다.

양자화 유닛 (1054) 은 변환 계수들을 양자화하여 비트 레이트를 더욱 감소시킨다. 양자화 프로세스는 그 계수들의 일부 또는 전부에 연관된 비트 심도를 감소시킬 수도 있다. 양자화 정도는 양자화 파라미터를 조정함으로써 수정될 수도 있다.

양자화 이후, 엔트로피 인코딩 유닛 (1056) 은 양자화된 변환 계수들을 나타내는 신택스 엘리먼트들을 스캔하고 엔트로피 인코딩한다. 예를 들어, 엔트로피 인코딩 유닛 (256) 은 CAVLC, CABAC, SBAC, PIPE 코딩 또는 다른 엔트로피 코딩 기술을 수행할 수도 있다. 컨텍스트-기반 엔트로피 코딩의 경우, 컨텍스트는 이웃하는 블록들에 기초할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (1056) 에 의한 엔트로피 코딩 이후, 인코딩된 비트스트림은 다른 디바이스 (예를 들어, 비디오 디코더 (170)) 로 송신되거나 또는 더 나중의 송신 또는 취출을 위해 아카이브될 수도 있다.

역 양자화 유닛 (1058) 및 역 변환 유닛 (1060) 은 역 양자화 및 역 변환을 각각 적용하여, 픽셀 도메인에서 잔차 블록을 복원한다. 특히, 합산기 (1062) 는 복원된 잔차 블록을 모션 보상 유닛 (1044) 또는 인트라 예측 유닛 (1046) 에 의해 더 일찍 생성되는 모션 보상된 예측 블록에 가산하여 레퍼런스 픽처 메모리 (1064) 에 저장하기 위해 복원된 비디오 블록을 생성한다. 복원된 비디오 블록은 모션 추정 유닛 (1042) 및 모션 보상 유닛 (1044) 에 의해 레퍼런스 블록으로서 사용되어 후속 비디오 프레임에서 블록을 인터-코딩할 수도 있다.

비디오 인코더 (130) 는 일반적으로 위에서 논의된 프로세스를 사용하여 코딩된 비디오 시퀀스에서 각 픽처의 각 블록을 인코딩한다. 또한, 일부 예들에서, 비디오 인코더 (130) 는 각각의 픽처들을 할당할 시간 계층들을 결정할 수도 있다. 또한, 비디오 인코더 (130) 는 다른 계층들, 예를 들어 다른 뷰들, 스케일러블 비디오 코딩 계층들, 등의 픽처들을 인코딩하도록 구성될 수도 있다. 임의의 경우에, 비디오 인코더 (130) 는 (예를 들어, 다양한 비디오 치수들의) 하나 이상의 계층들에 대해 각각의 픽처가 속하는 계층을 나타내는 데이터를 추가로 인코딩할 수도 있다.

도 11 은 본 개시에서 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 디코더 (170) 의 일 예를 도시한 블록 다이어그램이다. 본 개시에 따르면, 비디오 디코더 (170) 는 예를 들어, 비분리형 변환에 관한 기술과 같은, 본 개시에 설명된 기술을 적용하도록 구성될 수도 있다. 도 11 의 예에 있어서, 비디오 디코더 (170) 는 엔트로피 디코딩 유닛 (1070), 모션 보상 유닛 (1072), 인트라 예측 유닛 (1074), 역양자화 유닛 (1076), 역변환 유닛 (1078), 레퍼런스 픽처 메모리 (1082) 및 합산기 (1080) 를 포함한다. 일부 예들에 있어서, 비디오 디코더 (170) 는 비디오 인코더 (130; 도 10) 에 대하여 설명된 인코딩 패스에 일반적으로 상호적인 디코딩 패스를 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (1072) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (1070) 으로부터 수신된 모션 벡터들에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수도 있지만, 인트라 예측 유닛 (1074) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (1070) 으로부터 수신된 인트라-예측 모드 표시자들에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수도 있다.

디코딩 프로세스 동안, 비디오 디코더 (170) 는 연관된 신택스 엘리먼트들 및 인코딩된 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 나타내는 인코딩된 비디오 비트스트림을 비디오 인코더 (130) 로부터 수신한다. 비디오 디코더 (170) 의 엔트로피 디코딩 유닛 (1070) 은 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여, 양자화된 계수들, 모션 벡터들 또는 인트라-예측 모드 표시자들, 및 다른 신택스 엘리먼트들을 생성한다. 엔트로피 디코딩 유닛 (1070) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 모션 보상 유닛 (1072) 으로 포워딩한다. 비디오 디코더 (170) 는 비디오 슬라이스 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨에서 신택스 엘리먼트들을 수신할 수도 있다.

비디오 슬라이스가 인트라-코딩된 (I) 슬라이스로서 코딩될 때, 인트라 예측 유닛 (1074) 은, 현재 프레임 또는 픽처의 이전에 디코딩된 블록들로부터 시그널링된 인트라 예측 모드 및 데이터에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록을 위한 예측 데이터를 생성할 수도 있다. 비디오 프레임이 인터-코딩된 (즉, B, P 또는 일반화된 P 및 B 픽처 (GPB)) 슬라이스로서 코딩된 경우, 모션 보상 유닛 (1072) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (1070) 으로부터 수신된 다른 신택스 엘리먼트들 및 모션 벡터들에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예측 블록들은 레퍼런스 픽처 리스트들 중의 하나 내의 레퍼런스 픽처들 중의 하나로부터 생성될 수도 있다. 비디오 디코더 (170) 는 레퍼런스 픽처 메모리 (1082) 에 저장된 레퍼런스 픽처들에 기초한 디폴트 구성 기술들을 이용하여 레퍼런스 프레임 리스트들, 즉, 리스트 0 및 리스트 1 을 구성할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (1072) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 파싱함으로써 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 그 예측 정보를 사용하여, 디코딩되는 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예를 들어, 모션 보상 유닛 (1072) 은 수신된 신택스 엘리먼트들 중 일부를 사용하여, 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 코딩하는데 사용되는 예측 모드 (예를 들어, 인트라-예측 또는 인터-예측), 인터-예측 슬라이스 타입 (예를 들어, B 슬라이스 또는 P 슬라이스), 슬라이스에 대한 레퍼런스 픽처 리스트들 중 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 현재 비디오 슬라이스에 있어서의 비디오 블록들을 디코딩하기 위한 다른 정보를 결정한다.

모션 보상 유닛 (1072) 은 또한, 보간 필터들에 기초하여 보간을 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (1072) 은 비디오 블록들의 인코딩 동안 비디오 인코더 (130) 에 의해 이용되는 보간 필터들을 이용하여 레퍼런스 블록들의 서브 정수 픽셀들을 위한 보간된 값들을 계산할 수도 있다. 이 경우에, 모션 보상 유닛 (1072) 은 수신된 신택스 엘리먼트들로부터 비디오 인코더 (130) 에 의해 이용된 보간 필터들을 결정하고, 그 보간 필터들을 이용하여 예측 블록들을 생성할 수도 있다.

역양자화 유닛 (1076) 은 비트스트림에서 제공되고 엔트로피 디코딩 유닛 (1070) 에 의해 디코딩되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화, 즉, 탈 양자화한다. 역양자화 프로세스는 비디오 슬라이스에 있어서의 각각의 비디오 블록에 대해 비디오 디코더 (170) 에 의해 계산된 양자화 파라미터 (QP_Y) 의 이용을 포함하여, 적용되어야 하는 양자화의 정도 및 유사하게 역양자화의 정도를 결정할 수도 있다.

역변환 유닛 (1078) 은 픽셀 도메인에서 잔차 블록들을 생성시키기 위해, 역변환, 예를 들어, 역 DCT, 정수 역변환, 또는 개념적으로 유사한 역변환 프로세스를 변환 계수들에 적용한다. 또한, 본 개시의 다양한 기술에 따르면, 역 변환 유닛 (1078) 은 역 비-이차 변환을 적용하도록 구성될 수도 있다. 역변환 유닛 (1078) 은 윈도우를 할당하고, 윈도우 내의 각각의 위치에 대해 가중치를 할당하고, 그리고 할당된 가중치들에 기초하여 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하도록 구성될 수도 있다.

모션 보상 유닛 (1072) 이 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성한 이후, 비디오 디코더 (170) 는 역변환 유닛 (1078) 으로부터의 잔차 블록들을 모션 보상 유닛 (1072) 에 의해 생성된 대응하는 예측 블록들과 합산함으로써 디코딩된 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (1080) 는 이 합산 연산을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 원하는 경우, 블로키니스 아티팩트들을 제거하기 위하여 디코딩된 블록들을 필터링하기 위한 디블록킹 필터가 또한 적용될 수도 있다. (코딩 루프에 있어서 또는 코딩 루프 이후에) 다른 루프 필터들이 또한 픽셀 천이들을 평활하게 하거나 또는 그렇지 않으면 비디오 품질을 개선하기 위해 이용될 수도 있다. 그 후, 소정의 프레임 또는 픽처에서의 디코딩된 비디오 블록들이 레퍼런스 픽처 메모리 (1082) 에 저장되고, 이 레퍼런스 픽처 메모리는 후속적인 모션 보상을 위해 사용되는 레퍼런스 픽처들을 저장한다. 레퍼런스 픽처 메모리 (1082) 는 또한, 도 1 의 디스플레이 디바이스 (160) 와 같은 디스플레이 디바이스 상으로의 더 나중의 프리젠테이션을 위해 디코딩된 비디오를 저장한다.

비디오 디코더 (170) 는 일반적으로 위에서 논의된 프로세스를 사용하여 코딩된 비디오 시퀀스에서 각 픽처의 각 블록을 디코딩한다. 또한, 일부 예들에서, 비디오 디코더 (170) 는 픽처들이 할당되는 시간 계층들을 나타내는 데이터를 디코딩할 수도 있다. 또한, 비디오 디코더 (170) 는 다른 계층들, 예를 들어 다른 뷰들, 스케일러블 비디오 코딩 계층들, 등의 픽처들을 디코딩하도록 구성될 수도 있다. 임의의 경우에, 비디오 디코더 (170) 는 (예를 들어, 다양한 비디오 치수들의) 하나 이상의 계층들에 대해 각각의 픽처가 속하는 계층을 나타내는 데이터를 추가로 디코딩할 수도 있다.

비디오 인코더 (130) 또는 비디오 디코더 (170) 에 의해 수행될 수도 있는 본 개시의 기법들은 아래에서 더 상세히 설명된다.

도 12a 는 본 개시에서 설명된 하나 이상의 기법들에 따른, 비디오 인코더 (130) 에 의한 예시적인 변환 프로세싱의 도면이다. 도 12a 의 예에서, 비디오 인코더 (130) 의 변환 프로세싱 유닛 (1052) 은 일차 변환 유닛 (1202) 및 이차 변환 유닛 (1204) 을 포함한다. 일차 변환 유닛 (1202) 은 2 차원 계수 블록을 생성하기 위해 잔차 블록에 예를 들어, DST 또는 DCT 와 같은 일차 변환을 적용한다. 이차 변환 유닛 (1204) 은 윈도우를 할당하는 것, 윈도우 내의 각 위치에 대해 가중치를 할당하는 것, 및 할당된 가중치에 기초하여 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 것을 포함하는, 비분리형 변환을 적용한다. 양자화 유닛 (1054) 은 2 차원 블록을 양자화한다.

도 12b 는 본 개시에서 설명된 하나 이상의 기법들에 따른, 비디오 디코더 (170) 에 의한 예시적인 변환 프로세싱의 도면이다. 도 12b 의 예에서, 비디오 디코더 (170) 의 역변환 유닛 (1078) 은 이차 역변환 유닛 (1226) 및 일차 역변환 유닛 (1228) 을 포함한다. 역양자화 유닛 (1076) 은 비트스트림에서 제공되고 엔트로피 디코딩 유닛 (1070) 에 의해 디코딩되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화한다. 이차 역변환 유닛 (1226) 은 윈도우를 할당하는 것, 윈도우 내의 각 위치에 대해 가중치를 할당하는 것, 및 할당된 가중치에 기초하여 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 것을 포함하는, 비분리형 역변환을 적용한다. 일차 역변환 유닛 (1228) 은 2 차원 계수 블록에 분리형 역변환을 적용하여 비디오 데이터에 대한 잔차 계수 블록을 생성한다.

그 예에 의존하여, 본 명세서에서 설명된 기법들의 임의의 특정 작동들 또는 이벤트들은 상이한 시퀀스로 수행될 수 있고, 전체적으로 부가되거나 병합되거나 또는 제거될 수도 있음 (예를 들어, 설명된 모든 작동들 또는 이벤트들이 그 기법들의 실시를 위해 필수적인 것은 아님) 이 인식되어야 한다. 더욱이, 특정 예들에 있어서, 행위들 또는 이벤트들은 순차적인 것보다는, 예를 들어, 다중-스레딩된 프로세싱, 인터럽트 프로세싱, 또는 다중의 프로세서들을 통해 동시에 수행될 수도 있다.

하나 이상의 예들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되면, 그 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장되거나 송신될 수도 있고 하드웨어 기반 프로세싱 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 데이터 저장 매체와 같은 유형의 매체에 대응하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체, 또는 예를 들면, 통신 프로토콜에 따라, 일 장소로부터 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전송을 가능하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 판독가능 매체는 일반적으로 (1) 비-일시적인 유형의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 (2) 신호 또는 캐리어파와 같은 통신 매체에 대응할 수도 있다. 데이터 저장 매체는 본 개시물에서 설명된 기술들의 구현을 위한 명령들, 코드 및/또는 데이터 구조들을 취출하기 위해 하나 이상의 컴퓨터들 또는 하나 이상의 프로세서들에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수도 있다.

제한이 아닌 예로서, 그러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장부, 자기 디스크 저장부 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 플래시 메모리, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 저장하는데 이용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 커넥션이 컴퓨터 판독가능 매체로 적절히 명명된다. 예를 들어, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임쌍선, 디지털 가입자 라인 (DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 소프트웨어가 송신된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임쌍선, DSL, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의에 포함된다. 하지만, 컴퓨터 판독가능 저장 매체 및 데이터 저장 매체는 접속, 캐리어 파, 신호 또는 다른 일시적 매체를 포함하는 것이 아니라, 대신에 비일시적, 유형의 저장 매체에 관련된다는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피 디스크 및 블루레이 디스크를 포함하며, 여기서, 디스크 (disk) 는 통상적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 데이터를 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들이 또한, 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.

명령들은 하나 이상의 프로세서, 이를테면 하나 이상의 DSP (digital signal processor), 범용 마이크로프로세서, ASIC (application specific integrated circuit), FPGA (field programmable gate array), 또는 다른 등가 집적 또는 이산 로직 회로에 의해 실행될 수도 있다. 따라서, 본원에 사용된 용어 "프로세서" 는 전술한 구조 중 임의의 것 또는 본원에 설명된 기법들의 구현에 적합한 임의의 다른 구조를 지칭할 수도 있다. 또한, 일부 양태들에 있어서, 본 명세서에서 설명된 기능은 인코딩 및 디코딩을 위해 구성되거나 또는 결합된 코덱에서 통합된 전용 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈들 내에 제공될 수도 있다. 또한, 그 기법들은 하나 이상의 회로들 또는 로직 엘리먼트들에서 완전히 구현될 수 있다.

본 개시의 기법들은 무선 핸드셋, 집적 회로 (IC) 또는 IC 들의 세트 (예를 들면, 칩 세트) 를 포함하여, 광범위하게 다양한 디바이스들 또는 장치들에서 구현될 수도 있다. 다양한 컴포넌트들, 모듈들 또는 유닛들이, 개시된 기술들을 수행하도록 구성된 디바이스들의 기능적인 양태들을 강조하기 위하여 본 개시에 설명되었지만, 상이한 하드웨어 유닛들에 의한 실현을 반드시 필요로 하는 것은 아니다. 오히려, 상술된 바처럼, 다양한 유닛들이 코덱 하드웨어 유닛에 결합될 수도 있거나, 또는 적합한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 함께, 상술된 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 연동적인 (interoperative) 하드웨어 유닛들의 집합에 의해 제공될 수도 있다.

다양한 예들이 설명되었다. 이들 및 다른 예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims

비디오 데이터를 인코딩하는 방법으로서,
잔차 비디오 블록을 형성하는 단계로서, 상기 잔차 비디오 블록을 형성하는 단계는 코딩되는 비디오 블록으로부터 적어도 하나의 예측 블록을 감산하는 단계를 포함하는, 상기 잔차 비디오 블록을 형성하는 단계;
비분리형 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 입력 데이터 블록의 적어도 부분에 비분리형 변환을 적용하는 단계로서, 상기 비분리형 변환을 적용하는 단계는,
비분리형 변환 출력 계수의 인덱스에 기초하여 윈도우를 할당하는 단계,
할당된 상기 윈도우 내의 각각의 위치에 대해 가중치를 할당하는 단계, 및
할당된 상기 윈도우에서 상기 입력 데이터 블록의 샘플들의 가중된 합을 계산함으로써 할당된 가중치들에 기초하여 상기 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 단계로서, 상기 입력 데이터 블록의 상기 샘플들은 동일한 위치에서 대응하는 상기 할당된 가중치들에 의해 가중되는, 상기 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 단계
를 포함하는, 상기 비분리형 변환을 적용하는 단계; 및
결정된 상기 비분리형 변환 출력 계수 블록에 기초하여 인코딩된 상기 비디오 데이터를 생성하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 입력 데이터 블록은 상기 잔차 비디오 블록을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 비분리형 변환은 제 1 변환 또는 제 2 변환을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 1 항에 있어서,
인코딩된 상기 비디오 데이터를 생성하는 단계는 상기 비분리형 변환 출력 계수 블록을 양자화하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
할당된 상기 윈도우는 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다이아몬드형 또는 임의의 미리 정의된 형상 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
할당된 상기 윈도우는 디코딩된 정보에 기초하고,
상기 디코딩된 정보는 인트라 모드, 블록 사이즈, 블록 형상, 블록 높이, 블록 폭, QP, 또는 제 1 계수 블록의 비제로 계수들의 수 중 적어도 하나에 기초하는 정보를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 1 항에 있어서,
제 1 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 상기 잔차 비디오 블록에 제 1 변환을 적용하는 단계를 더 포함하며; 그리고
상기 입력 데이터 블록은 상기 제 1 변환 출력 계수 블록을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 비분리형 변환은 제 2 변환을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 10 항에 있어서,
제 1 계수 블록의 서브 블록 내에서 상기 제 1 계수 블록의 비제로 계수들의 수를 결정하는 단계; 및
상기 비제로 계수들의 수가 임계치를 초과하는지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 임계치가 초과될 경우, 상기 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 임계치가 초과되지 않을 경우, 상기 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하지 않는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
비디오 데이터를 디코딩하는 방법으로서,
입력 데이터 블록을 수신하는 단계;
역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 상기 입력 데이터 블록의 적어도 부분에 역 비분리형 변환을 적용하는 단계로서, 상기 역 비분리형 변환을 적용하는 단계는,
역 비분리형 변환 출력 계수의 인덱스에 기초하여 윈도우를 할당하는 단계,
할당된 상기 윈도우 내의 각각의 위치에 대해 가중치를 할당하는 단계, 및
할당된 상기 윈도우에서 상기 입력 데이터 블록의 샘플들의 가중된 합을 계산함으로써 할당된 가중치들에 기초하여 상기 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 단계로서, 상기 입력 데이터 블록의 상기 샘플들은 동일한 위치에서 대응하는 상기 할당된 가중치들에 의해 가중되는, 상기 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 단계
를 포함하는, 상기 역 비분리형 변환을 적용하는 단계; 및
결정된 상기 역 비분리형 변환 출력 계수 블록에 기초하여 디코딩된 비디오 블록을 형성하는 단계로서, 상기 디코딩된 비디오 블록을 형성하는 단계는 잔차 비디오 블록을 하나 이상의 예측 블록들과 합산하는 단계를 포함하는, 상기 디코딩된 비디오 블록을 형성하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 역 비분리형 변환 출력 계수 블록은 상기 잔차 비디오 블록을 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 역 비분리형 변환은 제 1 역변환 또는 제 2 역변환을 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 입력 데이터 블록은 역 양자화를 이용하여 생성되도록 구성되는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
삭제
제 14 항에 있어서,
할당된 상기 윈도우는 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다이아몬드형 또는 임의의 미리 정의된 형상 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
삭제
제 14 항에 있어서,
할당된 상기 윈도우는 디코딩된 정보에 기초하고,
상기 디코딩된 정보는 인트라 모드, 블록 사이즈, 블록 형상, 블록 높이, 블록 폭, 또는 QP 중 적어도 하나에 기초하는 정보를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 잔차 비디오 블록을 생성하기 위해 상기 역 비분리형 변환 출력 계수 블록에 제 1 역변환을 적용하는 단계를 더 포함하며; 그리고
상기 입력 데이터 블록은 제 1 변환 출력 계수 블록을 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치로서,
상기 비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리; 및
비디오 인코더를 포함하며,
상기 비디오 인코더는,
잔차 비디오 블록을 형성하는 것으로서, 상기 잔차 비디오 블록을 형성하는 것은 코딩되는 비디오 블록으로부터 적어도 하나의 예측 블록을 감산하는 것을 포함하는, 상기 잔차 비디오 블록을 형성하고;
비분리형 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 입력 데이터 블록의 적어도 부분에 비분리형 변환을 적용하는 것으로서, 상기 비분리형 변환을 적용하는 것은,
비분리형 변환 출력 계수의 인덱스에 기초하여 윈도우를 할당하는 것,
할당된 상기 윈도우 내의 각각의 위치에 대해 가중치를 할당하는 것, 및
할당된 상기 윈도우에서 상기 입력 데이터 블록의 샘플들의 가중된 합을 계산함으로써 할당된 가중치들에 기초하여 상기 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 것으로서, 상기 입력 데이터 블록의 상기 샘플들은 동일한 위치에서 대응하는 상기 할당된 가중치들에 의해 가중되는, 상기 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 것
을 포함하는, 상기 비분리형 변환을 적용하며; 그리고
결정된 상기 비분리형 변환 출력 계수 블록에 기초하여 인코딩된 상기 비디오 데이터를 생성하도록
구성되는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치.
제 23 항에 있어서,
상기 입력 데이터 블록은 상기 잔차 비디오 블록을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치.
제 23 항에 있어서,
상기 비분리형 변환은 제 1 변환 또는 제 2 변환을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치.
제 23 항에 있어서,
인코딩된 상기 비디오 데이터를 생성하는 것은 상기 비분리형 변환 출력 계수 블록을 양자화하는 것을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치.
삭제
제 23 항에 있어서,
할당된 상기 윈도우는 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다이아몬드형 또는 임의의 미리 정의된 형상 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치.
삭제
제 23 항에 있어서,
할당된 상기 윈도우는 디코딩된 정보에 기초하고,
상기 디코딩된 정보는 인트라 모드, 블록 사이즈, 블록 형상, 블록 높이, 블록 폭, QP, 또는 제 1 계수 블록의 비제로 계수들의 수 중 적어도 하나에 기초하는 정보를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치.
제 23 항에 있어서,
제 1 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 상기 잔차 비디오 블록에 제 1 변환을 적용하는 것을 더 포함하며; 그리고
상기 입력 데이터 블록은 상기 제 1 변환 출력 계수 블록을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치.
제 31 항에 있어서,
상기 비분리형 변환은 제 2 변환을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치.
제 32 항에 있어서,
제 1 계수 블록의 서브 블록 내에서 상기 제 1 계수 블록의 비제로 계수들의 수를 결정하는 것; 및
상기 비제로 계수들의 수가 임계치를 초과하는지의 여부를 결정하는 것을 더 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치.
제 33 항에 있어서,
상기 임계치가 초과될 경우, 상기 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치.
제 33 항에 있어서,
상기 임계치가 초과되지 않을 경우, 상기 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하지 않는, 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 장치.
비디오 데이터를 디코딩하기 위한 장치로서,
상기 비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리; 및
비디오 디코더를 포함하며,
상기 비디오 디코더는,
입력 데이터 블록을 수신하고;
역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 생성하기 위해 상기 입력 데이터 블록의 적어도 부분에 역 비분리형 변환을 적용하는 것으로서, 상기 역 비분리형 변환을 적용하는 것은,
역 비분리형 변환 출력 계수의 인덱스에 기초하여 윈도우를 할당하는 것,
할당된 상기 윈도우 내의 각각의 위치에 대해 가중치를 할당하는 것, 및
할당된 상기 윈도우에서 상기 입력 데이터 블록의 샘플들의 가중된 합을 계산함으로써 할당된 가중치들에 기초하여 상기 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 것으로서, 상기 입력 데이터 블록의 상기 샘플들은 동일한 위치에서 대응하는 상기 할당된 가중치들에 의해 가중되는, 상기 역 비분리형 변환 출력 계수 블록을 결정하는 것
을 포함하는, 상기 역 비분리형 변환을 적용하고; 그리고
결정된 상기 역 비분리형 변환 출력 계수 블록에 기초하여 디코딩된 비디오 블록을 형성하는 것으로서, 상기 디코딩된 비디오 블록을 형성하는 것은 잔차 비디오 블록을 하나 이상의 예측 블록들과 합산하는 것을 포함하는, 상기 디코딩된 비디오 블록을 형성하도록
구성되는, 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 장치.
제 36 항에 있어서,
상기 역 비분리형 변환 출력 계수 블록은 상기 잔차 비디오 블록을 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 장치.
제 36 항에 있어서,
상기 역 비분리형 변환은 제 1 역변환 또는 제 2 역변환을 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 장치.
제 36 항에 있어서,
상기 입력 데이터 블록은 역 양자화를 이용하여 생성되도록 구성되는, 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 장치.
삭제
제 36 항에 있어서,
할당된 상기 윈도우는 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다이아몬드형 또는 임의의 미리 정의된 형상 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 장치.
삭제
제 36 항에 있어서,
할당된 상기 윈도우는 디코딩된 정보에 기초하고,
상기 디코딩된 정보는 인트라 모드, 블록 사이즈, 블록 형상, 블록 높이, 블록 폭, 또는 QP 중 적어도 하나에 기초하는 정보를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 장치.
제 36 항에 있어서,
상기 잔차 비디오 블록을 생성하기 위해 상기 역 비분리형 변환 출력 계수 블록에 제 1 역변환을 적용하는 것을 더 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 입력 데이터 블록은 8x8 이고, 할당된 상기 윈도우의 사이즈는 3x3 인, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.