KR102437516B1 - 유연한 트리 구조 - Google Patents

Abstract

비디오 시퀀스의 인코딩 또는 디코딩을 허용하기 위해 블록을 분할하기 위한 방법 및 장치는 정사각형-분열 파티션 패턴(split-to-square partition pattern), 이진 트리 파티션 패턴(binary tree partition pattern), 또는 삼진 트리 파티션 패턴(ternary tree partition pattern)을 이용하여 상기 블록을 분할하여 서브-블록들의 세트를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 정사각형-분열 파티션 패턴, 상기 이진 트리 파티션 패턴, 및 상기 삼진 트리 파티션 패턴에 우선순위가 할당되어, 상기 정사각형-분열 파티션 패턴이 상기 이진 트리 파티션 패턴 및 상기 삼진 트리 파티션 패턴 전에 사용될 수 있도록 한다. 상기 정사각형-분열 파티션 패턴, 상기 이진 트리 파티션 패턴, 또는 상기 삼진 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록을 분할하는 것에 기초하여 상기 비디오 시퀀스를 인코딩 또는 디코딩하는 단계가 수행된다.

Description

유연한 트리 구조

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 35 U.S.C. § 119의 규정 하에 2018년 3월 7일자로 미국 특허 상표청에 출원된 미국 출원 제62/639,989호에 대한 우선권을 주장하고, 그 개시내용은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 통합된다.

본 개시내용은 HEVC를 넘어서는 하이브리드 비디오 코딩에서의 고급 블록 분할(advanced block partitioning)에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 효율적인 블록 분할을 위한 유연한 트리 구조가 제안된다.

ITU-T VCEG(Q6/16) 및 ISO/IEC MPEG(JTC 1/SC 29/WG 11)은 2013(버전 1) 2014(버전 2) 2015(버전 3) 및 2016(버전 4)의 H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding) 표준을 공개하였다. 그때 이후 그들은 HEVC 표준(그것의 확장들을 포함함)의 것을 상당히 초과하는 압축 능력을 갖는 미래의 비디오 코딩 기술의 표준화에 대한 잠재적 필요성을 연구하고 있다. 해당 그룹들은 이 분야의 그들의 전문가들에 의해 제안된 압축 기술 설계들을 평가하기 위해 JVET(Joint Video Exploration Team)로서 알려진 공동 협력 작업(joint collaboration effort)에서 이러한 탐사 활동에 대해 함께 연구하고 있다. HEVC의 능력을 넘어서는 비디오 코딩 기술들을 탐사하기 위해 JVET에 의해 JEM(Joint Exploration Model)이 개발되었고, JEM의 현재 최근 버전은 JEM-7.0이다.

HEVC에서, 코딩 트리 단위(coding tree unit, CTU)는 다양한 로컬 특성들에 적응하기 위해 코딩 트리로 나타내어진 쿼드트리 구조를 이용하여 코딩 단위(coding unit, CU)들로 분열된다. 화상 영역을 인터-화상(시간) 예측을 이용하여 코딩할지 또는 인트라-화상(공간) 예측을 이용하여 코딩할지의 결정은 CU 레벨에서 이루어진다. 각각의 CU는 PU 분열 타입에 따라 1개, 2개, 또는 4개의 예측 단위(prediction unit, PU)로 추가로 분열될 수 있다. 하나의 PU 내부에서는, 동일한 예측 프로세스가 적용되고 관련 정보가 PU 기준으로 디코더로 송신된다. PU 분열 타입에 기초하여 예측 프로세스를 적용함으로써 잔차 블록을 획득한 후에, CU는 CU에 대한 코딩 트리와 유사한 다른 쿼드트리 구조에 따라 변환 단위(transform unit, TU)들로 분할될 수 있다. HEVC 구조의 주요 특징들 중 하나는 그것이 CU, PU, 및 TU를 포함하는 다수의 분할 개념을 갖는다는 것이다. HEVC에서, CU 또는 TU는 단지 정사각형 형상일 수 있는 반면, PU는 인터 예측된 블록에 대해 정사각형 또는 직사각형 형상일 수 있다. HEVC의 나중 단계들에서는, 일부 기고들이 인트라 예측 및 변환을 위해 직사각형 형상 PU들을 허용할 것을 제안하였다. 이들 제안은 HEVC에 채택되지 않았지만 JEM에서 사용되도록 확장되었다. 화상 경계에서, HEVC는 블록이 화상 경계에 크기가 피팅될 때까지 쿼드-트리 분열을 유지하도록 암시적 쿼드-트리 분열을 적용한다.

이전의 연구들에 의해 영감을 받아, 쿼드-트리-이진-트리(Quad-tree-Binary-tree, QTBT) 구조가 개발되었고 CU, PU, 및 TU의 개념들을 통합하고 CU 분할 형상들에 대한 더 많은 유연성을 지원한다. QTBT 블록 구조에서, CU는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 코딩 트리 단위(CTU)는 먼저 쿼드트리 구조에 의해 분할된다. 쿼드트리 리프 노드들은 이진 트리 구조에 의해 추가로 분할된다. 이진 트리 분열에는, 대칭 수평 분열 및 대칭 수직 분열의 2개의 분열 타입이 존재한다. 이진 트리 리프 노드들은 코딩 단위들(CU들)이라고 불리고, 해당 세그먼트화는 어떠한 추가 분할도 없이 예측 및 변환 처리를 위해 사용된다. 이는 CU, PU, 및 TU는 QTBT 코딩 블록 구조에서 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다. JEM에서, CU는 때때로 상이한 색 성분들의 코딩 블록들(CB들)로 구성되고, 예를 들어, 하나의 CU는 4:2:0 크로마 포맷의 P 및 B 슬라이스들의 경우에 하나의 루마 CB 및 2개의 크로마 CB를 포함하고, 때때로 단일 성분의 CB로 구성되고, 예를 들어, 하나의 CU는 I 슬라이스들의 경우에 단 하나의 루마 CB 또는 단 2개의 크로마 CB만을 포함한다.

QTBT 분할 스킴에 대해 다음 파라미터들이 정의된다:

- CTU 크기: 쿼드트리의 루트 노드 크기, HEVC에서와 동일한 개념

- MaxQTDepth: 최대 허용 쿼드-트리 깊이

- MinQTSize: 최소 허용 쿼드트리 리프 노드 크기

- MaxBTSize: 최대 허용 이진 트리 루트 노드 크기

- MaxBTDepth: 최대 허용 이진 트리 깊이

- MinBTSize: 최소 허용 이진 트리 리프 노드 크기

QTBT 분할 구조의 일 예에서, CTU 크기는 128×128 루마 샘플들과 2개의 대응하는 64×64 블록의 크로마 샘플들로서 설정되고, MinQTSize는 16×16으로 설정될 수 있고, MaxBTSize는 64×64로 설정될 수 있고, MinBTSize(폭과 높이 둘 다에 대해)는 4×4로 설정되고, MaxBTDepth는 4로 설정된다. 쿼드트리 분할은 먼저 CTU에 적용되어 쿼드트리 리프 노드들을 생성한다. 쿼드트리 리프 노드들은 16×16(즉, MinQTSize) 내지 128×128(즉, CTU 크기)의 크기를 가질 수 있다. 리프 쿼드트리 노드가 128×128이면, 그것은 이진 트리에 의해 추가로 분열되지 않는데 그 이유는 그 크기가 MaxBTSize(즉, 64×64)를 초과하기 때문이다. 그렇지 않으면, 리프 쿼드트리 노드는 이진 트리에 의해 추가로 분할될 수 있다. 따라서, 쿼드트리 리프 노드는 또한 이진 트리에 대한 루트 노드일 수 있고 그것은 0으로서 이진 트리 깊이를 갖는다. 이진 트리 깊이가 MaxBTDepth(즉, 4)에 도달할 때, 추가 분열이 고려되지 않는다. 이진 트리 노드가 MinBTSize(즉, 4)와 동등한 폭을 갖는 경우, 추가 수평 분열이 고려되지 않는다. 유사하게, 이진 트리 노드가 MinBTSize와 동등한 높이를 갖는 경우, 추가 수직 분열이 고려되지 않는다. 이진 트리의 리프 노드들은 어떠한 추가 분할도 없이 예측 및 변환 처리에 의해 추가로 처리된다. JEM 표준에서, 최대 CTU 크기는 256×256 루마 샘플들이다.

또한, QTBT 스킴은 루마 및 크로마가 별개의 QTBT 구조를 갖는 능력을 지원한다. 현재, P 및 B 슬라이스들에 대해, 하나의 CTU 내의 루마 및 크로마 CTB들이 동일한 QTBT 구조를 공유한다. 그러나, I 슬라이스들에 대해, 루마 CTB는 QTBT 구조에 의해 CU들로 분할되고, 크로마 CTB들은 다른 QTBT 구조에 의해 크로마 CU들로 분할된다. 이는 I 슬라이스 내의 CU가 루마 성분의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 성분의 코딩 블록들로 구성되고, P 또는 B 슬라이스 내의 CU가 3개의 모든 색 성분의 코딩 블록으로 구성된다는 것을 의미한다.

HEVC에서는, 움직임 보상의 메모리 액세스를 감소시키기 위해 작은 블록들에 대한 인터 예측이 제한되고, 따라서 4×8 및 8×4 블록들에 대해 양방향 예측이 지원되지 않고, 4×4 블록들에 대해 인터 예측이 지원되지 않는다. JEM의 QTBT에서는, 이들 제한이 제거된다.

멀티-타입-트리(MTT) 구조는 QTBT보다 더 유연한 트리 구조이다. MTT에서는, 쿼드-트리와 이진-트리 이외의 트리 타입들이 지원된다. 예를 들어, 수평 및 수직 센터-사이드 트리플-트리(center-side triple-tree)들이 도입된다. 또한, MTT는, 여러 타입들 중에서 특히, (a) 쿼드-트리 분할, (b) 수직 이진-트리 분할, (c) 수평 이진-트리 분할, (d) 수직 센터-사이드 트리플-트리 분할, (e) 수평 센터-사이드 트리플-트리 분할을 지원한다.

영역 트리(region tree)(쿼드-트리) 및 예측 트리(prediction tree)(이진-트리 또는 트리플-트리)의 2개의 레벨의 트리가 존재한다. CTU는 먼저 영역 트리(RT)에 의해 분할된다. RT 리프는 예측 트리(PT)에 의해 추가로 분열될 수 있다. PT 노드는 또한 최대 PT 깊이에 도달할 때까지 PT에 의해 추가로 분열될 수 있다. PT에 들어간 후에, RT(쿼드-트리)는 더 이상 사용될 수 없다. PT 리프는 기본 코딩 단위이다. 그것은 편의상 여전히 CU라고 불린다. CU는 추가로 분열될 수 없다. JEM-3 또는 QTBT와 동일한 방식으로 CU에 대해 예측 및 변환이 둘 다 적용된다.

트리플-트리 분할의 주요 이점들은 쿼드-트리 및 이진-트리 분할을 보완하는 것이다: 트리플-트리 분할은 블록 중심에 위치하는 객체들을 캡처할 수 있는 반면, 쿼드-트리 및 이진-트리는 항상 블록 중심을 따라 분열하고 있다. 또한, 제안된 삼진 트리(ternary tree)들의 분할들의 폭 및 높이는 항상 2의 거듭제곱이고, 따라서 어떠한 추가적인 변환도 필요하지 않다.

2-레벨 트리의 설계는 주로 복잡도 감소에 의해 동기부여된다. 이론적으로, 트리의 횡단의 복잡도는 T^D이고, 여기서 T는 분열 타입들의 수를 나타내고, D는 분열 트리의 깊이이다. 2 레벨 트리의 설계에 의해 그리고 제1 레벨을 쿼드-트리만으로 제한함으로써(예를 들어, 특정 레벨들에서의 T의 수를 감소시킴), 합리적 성능을 유지하면서 복잡도는 상당히 감소된다.

QTBT에 더하여 코딩 효율을 추가로 개선하기 위해, 비대칭 이진 트리(asymmetric binary tree)가 제안된다. 예를 들어, 크기 S를 갖는 코딩 단위는 수평 또는 수직 방향에서 크기 S/4 및 S/4를 갖는 2 서브-CU로 분할된다. 실제로 추가된 이용가능한 CU 크기들은 12 및 24이다. 툴의 추가로 확장된 버전에서는, 6 및 48의 CU 크기들이 허용될 수 있다.

이 방법에서의 하나의 주요 문제는 블록의 폭/높이가 2의 거듭제곱이 아니면 불편하다는 것이다. 예를 들어, 12 및 24와 같은 크기들을 갖는 변환들이 지원될 필요가 있다. 폭/높이가 2의 거듭제곱과는 다른 블록을 분열할 때 특수 처리가 또한 필요할 수 있다.

본 개시내용의 양태에 따르면, 비디오 시퀀스의 인코딩 또는 디코딩을 허용하기 위해 블록을 분할하기 위한 방법은 정사각형-분열 파티션 패턴(split-to-square partition pattern), 수평 이진 트리 파티션 패턴(horizontal binary tree partition pattern), 또는 수평 삼진 트리 파티션 패턴(horizontal ternary tree partition pattern)을 이용하여 상기 블록을 분할하여 서브-블록들의 세트를 생성하는 단계 - 상기 정사각형-분열 파티션 패턴, 상기 수평 이진 트리 파티션 패턴, 및 상기 수평 삼진 트리 파티션 패턴에 동일한 우선순위가 할당되어, 상기 정사각형-분열 파티션 패턴이 상기 수평 이진 트리 파티션 패턴 및 상기 수평 삼진 트리 파티션 패턴 전에, 후에, 또는 그와 인터리브되어 사용될 수 있도록 함 -; 및 상기 정사각형-분열 파티션 패턴, 상기 수평 이진 트리 파티션 패턴, 또는 상기 수평 삼진 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록을 분할하는 것에 기초하여 상기 비디오 시퀀스를 인코딩 또는 디코딩하는 단계를 포함한다.

본 개시내용의 양태에 따르면, 비디오 시퀀스의 인코딩 또는 디코딩을 허용하기 위해 블록을 분할하는 방법은 정사각형-분열 파티션 패턴을 이용하여 블록을 분할하여 서브-블록들의 세트를 생성하는 단계 - 상기 블록이 정사각형이면, 각각의 서브-블록은 정사각형이고, 상기 블록이 비-정사각형이면, 각각의 서브-블록은 상기 블록의 폭과 높이의 최대 공약수인 동일한 크기를 포함함 -; 상기 정사각형-분열 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록을 분할하는 것에 기초하여 상기 비디오 시퀀스를 인코딩 또는 디코딩하는 단계를 포함한다.

본 개시내용의 양태에 따르면, 비디오 시퀀스의 인코딩 또는 디코딩을 허용하기 위해 블록을 분할하기 위한 디바이스는 프로그램 코드를 저장하도록 구성된 적어도 하나의 메모리; 상기 프로그램 코드를 판독하고 상기 프로그램 코드에 의해 지시된 대로 동작하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 프로그램 코드는: 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 정사각형-분열 파티션 패턴, 수평 이진 트리 파티션 패턴, 또는 수평 삼진 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록을 분할하여 서브-블록들의 세트를 생성하게 하도록 구성된 분할 코드 - 상기 정사각형-분열 파티션 패턴, 상기 수평 이진 트리 파티션 패턴, 및 상기 수평 삼진 트리 파티션 패턴에 동일한 우선순위가 할당되어, 상기 정사각형-분열 파티션 패턴이 상기 수평 이진 트리 파티션 패턴 및 상기 수평 삼진 트리 파티션 패턴 전에, 후에, 또는 그와 인터리브되어 사용될 수 있도록 함 -; 및 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상기 정사각형-분열 파티션 패턴, 상기 수평 이진 트리 파티션 패턴, 또는 상기 수평 삼진 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록을 분할하는 것에 기초하여 상기 비디오 시퀀스를 인코딩 또는 디코딩하게 하도록 구성된 인코딩 또는 디코딩 코드를 포함한다.

본 개시내용의 양태에 따르면, 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령어들은: 비디오 시퀀스의 인코딩 또는 디코딩을 허용하기 위해 블록을 분할하기 위한 디바이스의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금: 정사각형-분열 파티션 패턴, 수평 이진 트리 파티션 패턴, 또는 수평 삼진 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록을 분할하여 서브-블록들의 세트를 생성하고 - 상기 정사각형-분열 파티션 패턴, 상기 수평 이진 트리 파티션 패턴, 및 상기 수평 삼진 트리 파티션 패턴에 동일한 우선순위가 할당되어, 상기 정사각형-분열 파티션 패턴이 상기 수평 이진 트리 파티션 패턴 및 상기 수평 삼진 트리 파티션 패턴 전에, 후에, 또는 그와 인터리브되어 사용될 수 있도록 함 -; 및 상기 정사각형-분열 파티션 패턴, 상기 수평 이진 트리 파티션 패턴, 또는 상기 수평 삼진 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록을 분할하는 것에 기초하여 상기 비디오 시퀀스를 인코딩 또는 디코딩하게 하는 하나 이상의 명령어를 포함한다.

개시된 주제의 추가의 특징들, 본질 및 다양한 이점들이 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더 명백할 것이다.
도 1은 정사각형-분열 파티션 패턴을 이용하여 블록을 분할하여 서브-블록들의 세트를 생성하기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 통신 시스템의 단순화된 블록도이다.
도 3은 스트리밍 환경에서의 비디오 인코더 및 디코더의 배치에 대한 도면이다.
도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 비디오 디코더의 기능 블록도이다.
도 5는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 비디오 인코더의 기능 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 도면이다.
도 7은 통합된 트리 깊이를 이용하여 블록을 분할하여 서브-블록들의 세트를 생성하기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.

해결해야 할 과제

2-레벨 MTT 트리 구조는 불균형한 프레임워크이다. BT/TT 노드들 후에 QT가 허용되지 않을 때, 전체 깊이는 QT로부터 시작하는 트리보다 BT/TT로부터 시작하는 트리에 대해 훨씬 더 작을 수 있다. 그러한 불균형한 트리 설계는 인코더 측에서 깊이 0 레벨에서의 멀티-스레딩과 같은 병렬 인코딩에 대해 문제들을 도입하는데, 그 이유는 하나의 서브트리가 인코딩 시간의 대부분을 차지한다면 멀티-스레딩이 도움이 되지 않을 것이기 때문이다.

현재 설계는 일부 특별한 경우들에서 코딩 성능을 저하시킬 수 있다. 예를 들어, 4:2:2 크로마 포맷에서, 정사각형 루마 CTU가 사용된다면, 그에 따라 비-정사각형 크로마 CTU가 발생한다. 이렇게 하여, 상당한 계산 비용이 도입된다.

MTT와 같은 유연한 트리 구조들이 사용된다면 HEVC 암시적 QT 분열이 효율적이지 않은데, 그 이유는 암시적 분열에 의해, 때때로, 너무 작은 블록들이 선택되어야 하기 때문이다.

상세한 설명

도 1은 정사각형-분열 파티션 패턴을 이용하여 블록을 분할하여 서브-블록들의 세트를 생성하기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.

일부 구현들에서, 도 1의 하나 이상의 프로세스 블록은 디코더에 의해 수행될 수 있다. 일부 구현들에서, 도 1의 하나 이상의 프로세스 블록은, 인코더와 같이, 디코더로부터 분리되거나 이를 포함하는 다른 디바이스 또는 디바이스들의 그룹에 의해 수행될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 프로세스는 블록이 정사각형인지를 결정하는 것(블록 110)을 포함할 수 있다. 블록이 정사각형이면(블록 110 - 예), 프로세스는 정사각형-분열 파티션 패턴을 이용하여 블록을 분할하여 서브-블록들의 세트를 생성하는 것(블록 120)을 포함할 수 있다. 이 경우, 각각의 서브-블록은 정사각형이다. 대안적으로, 블록이 비-정사각형이면(블록 110 - 아니오), 프로세스는 정사각형-분열 파티션 패턴을 이용하여 블록을 분할하여 비-정사각형 서브-블록들의 세트를 생성하는 것(블록 130)을 포함할 수 있다. 이 경우, 각각의 서브-블록은 블록의 폭과 높이의 최대 공약수인 동일한 크기를 포함한다. 도 1에 더 도시된 바와 같이, 프로세스는 정사각형-분열 파티션 패턴을 이용하여 블록을 분할하는 것에 기초하여 비디오 시퀀스를 인코딩 또는 디코딩하는 것을 포함할 수 있다(블록 140).

일 실시예에 따르면, 쿼드-트리 분열을 정사각형-분열(split-to-square)로 변경하는 것이 제안된다. 분열될 블록이 정사각형이면, 정사각형-분열은 쿼드-트리 분열과 동일한 효과를 갖는다. 그렇지 않으면, 블록은 그 폭/높이가 블록의 폭과 높이의 최대 공약수인 동일한 크기의 정사각형 서브-블록들로 분열된다. 예를 들어, 8x32 블록이 정사각형-분열을 이용하여 4개의 8x8 블록으로 분열된다.

일 실시예에 따르면, 서브-블록들의 최대 수는 사전 정의 또는 시그널링에 의해 제약될 수 있다. 그것은 SPS(sequence parameter set), PPS(picture parameter set), 슬라이스 헤더, CTU 헤더, 타일 헤더에서, 또는 화상의 영역에 대해 시그널링될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 서브-블록들의 최대 수는 4, 8, 16 등일 수 있다. 사전 정의되거나 시그널링된, 서브-블록들의 최대 수가 정사각형-분열 시그널링에 상충될 때, 예를 들어, 정사각형-분열 시그널링은 64x8 블록에 대한 정사각형-분열을 지시하는 반면, 서브-블록들의 최대 수는 4와 동등하다면, 일 실시예에서, 정사각형-분열 플래그는 오버라이트되고 64x8 블록은 더 이상 정사각형-분열이 아니다. 다른 실시예에서, 이러한 상황이 발생할 때, 이 비트스트림은 비순응 비트스트림으로 간주된다.

이진 트리와 같은 다른 분열 타입들과의 중복을 피하기 위해, 정사각형-분열 또는 다른 분열 타입들은 특정 조건들 하에서 허용되지 않는다. 분할 또는 분열이 허용되지 않을 때, 이 분할 또는 분열의 시그널링은 제거될 수 있다. 이 경우, 관련 시그널링은 조건부로 스킵될 수 있다.

정사각형-분열 후에 2개의 서브-블록(루마 및 크로마 둘 다 2개의 서브-블록을 가짐)이 있다면 정사각형-분열이 허용되지 않고, 관련된 이진 트리도 동시에 허용된다. 예를 들어, 16x8 블록에 대해 정사각형-분열 및 수직 이진 분열 둘 다 2개의 8x8 서브-블록으로 이어진다. 이 경우, 정사각형-분열이 허용되지 않아 16x8 블록에 대한 정사각형-분열의 신호가 스킵되고 정사각형-분열 플래그가 거짓으로서 도출된다.

정사각형-분열 및 수직 이진 분열이 분열 후에 동일한 서브-블록 분할로 이어진다면 그 둘 중 어느 하나는 허용되지 않는다. 정사각형-분열 및 수평 이진 분열이 분열 후에 동일한 서브-블록 분할로 이어진다면 그 둘 중 어느 하나는 허용되지 않는다.

JEM에서의 인터 슬라이스들에서의 경우와 같이, 루마 및 크로마가 동일한 분열 트리를 공유할 때, 비디오 콘텐츠가 4:2:2 크로마 포맷인 경우와 같이, 루마 블록 및 그의 연관된 크로마 블록이 상이한 형상들을 갖는다면 정사각형-분열이 허용되지 않을 수 있거나 그렇지 않을 수 있다.

일 실시예에서, 루마 블록이 정사각형이거나 루마 블록의 연관된 크로마 블록들이 정사각형이면 정사각형-분열이 허용되지 않는다. 다른 실시예에서, 정사각형-분열이 허용되지만 루마 및 크로마 성분들에 대해 상이한 수의 서브-블록들로 이어질 수 있다. 예를 들어, 4:2:2 크로마 포맷의 콘텐츠에 대해 16x16 루마 블록은 2개의 8x16 블록을 연관시킨다. 정사각형-분열을 이용하여, 루마 블록은 4개의 8x8 서브-블록으로 분열되는 반면 각각의 크로마 블록은 2개의 8x8 서브-블록으로 분열된다. 다른 실시예에서, 루마 성분에 기초하여 정사각형-분열이 허용된다. 크로마 블록들은 루마 블록에 대해 정렬된 분할을 가질 필요가 있다. 예를 들어, 4:2:2 크로마 포맷의 콘텐츠에 대해, 16x16 루마 블록은 2개의 8x16 블록을 연관시킨다. 정사각형-분열을 이용하여, 루마 블록은 4개의 8x8 서브-블록으로 분열되는 반면 각각의 크로마 블록은 4개의 4x8 서브-블록으로 분열된다.

다른 실시예에서, 크로마 성분에 기초하여 정사각형-분열이 허용된다. 루마 블록들은 크로마 블록들에 대해 정렬된 분할을 가질 필요가 있다. 예를 들어, 4:2:2 크로마 포맷의 콘텐츠에 대해, 16x16 루마 블록은 2개의(Cb 및 Cr) 8x16 블록을 연관시킨다. 정사각형-분열을 이용하여, 각각의 크로마는 2개의 8x8 서브-블록으로 분열되는 반면 루마 블록은 4개의 8x8 서브-블록으로 분열된다.

일 실시예에 따르면, 화상 경계에서, 특정 트리 타입들은 조건부로 허용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 분열될 블록이 수직으로는 화상 경계 외부에 있지만 수평으로는 그렇지 않다면, 이 블록에 대해 수직 이진 트리 및 수직 삼진 트리와 같은 수직 분열들은 허용되지 않는다. 다른 예로서, 분열될 블록이 수평으로는 화상 경계 외부에 있지만 수직으로는 그렇지 않다면, 이 블록에 대해 수평 이진 트리 및 수평 삼진 트리와 같은 수평 분열들은 허용되지 않는다.

일 실시예에 따르면, 정사각형으로서 가장 작은 루마 블록을 유지하면서 가장 큰 루마 블록 및/또는 가장 큰 크로마 블록에 대한 폭 및 높이의 상이한 값들을 허용하는 것이 제안된다. CTU의 폭 및 높이는 비트스트림에서, 예컨대 SPS, PPS, 또는 슬라이스 헤더에서 시그널링된다. 최소 루마 블록의 폭은 비트스트림에서, 예컨대 SPS, PPS, 또는 슬라이스 헤더에서 시그널링된다. 최소 루마 블록의 높이는 폭과 동등한 것으로 추론된다.

일 실시예에 따르면, 정사각형-분열, BT 및 TT에 동일한 우선순위를 부여하여 1) 통합된 트리 깊이가 QT 깊이 및 BT 깊이를 대체하도록 하고; 2) 정사각형-분열이 BT/TT 전에, BT/TT 후에, 또는 BT/TT와 인터리브되어, 임의의 위치에 있을 수 있도록 하는 것이 제안된다. 인코더 측에서, 정사각형-분열, 수직 이진 트리, 수평 이진 트리, 수직 삼진 트리, 및 수평 삼진 트리를 포함하지만 이에 제한되지 않는 모든 트리 타입들은 일반적으로 동일한 최대 깊이 및 유사한 검색 복잡도를 갖는다. 결과적으로, 인코더는 멀티-스레딩(하나의 트리 타입에 대해 하나의 스레드)을 이용하여 병렬로 최상의 분열 트리를 찾을 수 있다.

예로서, 128 x 128 블록에 대해, 깊이 0에서는, 이진 분열이 사용된다. 깊이 1에서는, 상부 및 하부 서브-블록들에 대해 각각 이진 분열 및 트리플 분열이 이용된다. 깊이 2에서는, 128 x 32 서브-블록을 4개의 32 x 32 서브-블록으로 분열하기 위해 정사각형-분열이 이용된다. 마지막으로, 깊이 3에서는, 32 x 32 블록이 정사각형-분열을 이용하여 4개의 16 x 16 서브-블록으로 더 분열된다.

일 실시예에 따르면, 특정 빈들이 화상 경계에서 시그널링되는 대신에 도출될 수 있도록 특정 트리 타입 이진화 표를 이용하여 화상 경계를 포함하는 트리 타입(분열 타입)을 항상 시그널링하는 것이 제안된다. 예로서, 이진화 표는 다음과 같이 제시될 수 있다:

위 표 내의 4개의 빈은 분열 타입, 예컨대 분열할지, 정사각형 분열할지, 수직 또는 수평, 및 트리플 또는 이진 트리를 각각 나타낸다. 블록이 화상 경계에 있고 그 블록의 일부가 화상 외부에 있는 경우, 분열할지를 지시하는 빈(이 실시예에서 Bin0)은 시그널링되지 않고 1, 즉 분열로서 도출된다. 대안적으로, 1) 정사각형-분열을 지시하는 빈이 0이고(이 실시예에서 Bin1), 2) 블록이 양쪽 모두가 아니라 수직으로만 또는 수평으로만 화상 외부에 있으면 수직 또는 수평을 지시하는 빈(이 실시예에서 Bin2)은 시그널링되지 않고 도출된다.

일 실시예에 따르면, 이진화 표는: 블록 영역 크기, 블록 높이 및/또는 폭, 블록 형상, 양자화 파라미터(QP), 루마 또는 크로마 성분, 인트라 또는 인터 코딩된, 시간 계층, CTU 크기, 블록 분열 깊이를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 인코더 및 디코더 둘 다에 알려진 다른 코딩된 정보 또는 임의의 다른 정보에 의존할 수 있다는 것이 제안된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 인코더 및 디코더 둘 다에 대해 수 개의 이진화 표가 사전 정의될 수 있고, 선택은 슬라이스 헤더, SPS, PPS, VPS에서 또는 CTU마다 시그널링될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 분열 타입에 대한 2개의 이진화 표가 사전 정의되고, 현재 블록 영역 크기가 사전 정의된 임계값, 예를 들어, 1024보다 크다면, 2개의 표 중 하나가 분열 타입을 이진화하기 위해 사용되고, 그렇지 않으면, 다른 하나의 표가 분열 타입을 이진화하기 위해 사용된다.

일 실시예에 따르면, 현재 블록에 대한 분열 타입 및/또는 방향을 결정할 때 부모 블록 분열(또는 분할 트리) 타입들 및 이웃 분열(또는 분할 트리) 타입을 체크하는 것이 제안된다. 상이한 분열 순서들로 인한 분할 중복들은 허용되지 않는다. 하나의 예시적인 실시예에서, 아래 도면에 도시된 2개의 분열 순서는 동일한 분할로 이어진다. 예를 들어, 블록은 먼저 수직 이진 트리를 이용하여 분열되고 그 후 2개의 서브-블록은 수평 이진 트리를 이용하여 분열된다. 또한, 블록은 먼저 수평 이진 트리를 이용하여 분열되고 그 후 2개의 서브-블록은 수직 이진 트리를 이용하여 분열된다. 중복을 피하기 위해, 제3 분열들 중 어느 것도 허용되지 않는다.

다른 예에서, 현재 코딩 또는 예측 블록의 부모(마지막 깊이) 코딩 또는 예측 블록이 삼진 트리를 이용하여 3개의 서브-블록으로 수직으로 분열된다면, 제2(또는 중간) 서브-블록은 추가의 수직 이진 분열을 허용하지 않을 것이다.

다른 예에서, 현재 코딩 또는 예측 블록의 부모(마지막 깊이) 코딩 또는 예측 블록이 삼진 트리를 이용하여 3개의 서브-블록으로 수평으로 분열된다면, 제2(또는 중간) 서브-블록은 추가의 수평 이진 분열을 허용하지 않을 것이다.

일 실시예에 따르면, 인코더 및 디코더 둘 다에 의해 액세스 가능한 사전 정의된 룩업 표에서의 파티션 트레이스들의 모든 가능성들(파티션 트레이스는 어떻게 블록이 주어진 파티션 패턴으로 분할되는지, 즉 각각의 깊이의 분할 타입이다)의 이용가능성을 지시하는 것이 제안된다. 분열 타입 및/또는 방향이 허용되거나 시그널링되는지를 결정할 때, 대응하는 파티션은 수로 변환되고 사전 정의된 룩업 표로 인덱싱될 것이고, 해당 룩업 표로부터 이용가능성이 주어지고, 대응하는 파티션이 이용가능하지 않으면, 분열은 시그널링되거나 허용되지 않을 것이다.

하나의 예시적인 실시예에서, 모든 파티션 가능성들의 이용가능성은 CTU, 예를 들어, 64x64, 128x128 또는 256x256에 관하여 저장된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 2개의 파티션 트레이스는 m 및 n으로 인덱싱되고, m 및 n은 정수들이다. 제1 파티션 트레이스에서, 블록은 먼저 쿼드 트리에 의해 4개의 정사각형 서브-블록으로서 분열되고, 그 후 각각의 서브-블록은 쿼드 트리에 의해 4개의 정사각형 서브-블록으로 더 분열된다. 제2 파티션 트레이스에서, 블록은 먼저 이진 트리에 의해 2개의 직사각형 서브-블록으로서 수평으로 분열되고, 그 후 각각의 서브-블록은 이진 트리에 의해 2개의 직사각형 서브-블록으로서 수평으로 더 분열되고, 마지막으로, 각각의 서브-블록은 정사각형-분열에 의해 4개의 정사각형 블록으로서 더 분열된다. 이들 2개의 파티션 트레이스는 동일한 최종 파티션 패턴을 야기하고, 따라서, 이 예에서, 우측 파티션 트레이스는 n으로 인덱싱된 룩업 표에서 이용가능하지 않은 것으로 마킹되어, 4개의 정사각형 블록으로 더 분할하는 것을 지시하는 하부 직사각형 블록의 시그널링이 절약된다는 것을 알 수 있다.

일 실시예에 따르면, 수직 쿼드-트리 분열(vertically quad-tree split, VQT) 및 수평 쿼드-트리 분열(horizontally quad-tree split, HQT)을 추가하는 것이 제안된다. 예를 들어, 32x32 블록이 수직 쿼드-트리 분열을 이용하여 4개의 8x32 블록으로 분열되거나 수평 쿼드-트리 분열을 이용하여 4개의 32x8 블록으로 분열될 수 있다. 다른 실시예에서, 수직 QT 및 수평 QT는 인트라 코딩된 슬라이스에 대해서만 허용된다.

다른 실시예에 따르면, 이진 분열 후에 쿼드 분열이 허용되는지 여부를 지시하기 위해 SPS, PPS 또는 슬라이스 헤더에서 유연한 트리 플래그를 시그널링하는 것이 제안된다. 유연한 트리 플래그가 1과 동등하면, 이진 분열 후에 쿼드 분열이 허용된다. 유연한 트리 플래그가 0과 동등하면, 이진 분열 후에 쿼드 분열이 허용되지 않는다. SPS에서의 유연한 트리 플래그의 구문 표 예가 아래와 같이 제공된다. PPS 및 슬라이스 헤더 시그널링은 유사한 방식을 따를 수 있다.

도 1은 예시적인 프로세스의 예시적인 블록들을 도시하지만, 일부 구현들에서, 프로세스는 추가적인 블록들, 더 적은 블록들, 상이한 블록들, 또는 도 1에 묘사된 것들과는 상이하게 배열된 블록들을 포함할 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 프로세스의 블록들 중 2개 이상이 병렬로 수행될 수 있다.

도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 통신 시스템(200)의 단순화된 블록도를 예시한다. 통신 시스템(200)은 네트워크(250)를 통해 상호연결되는 적어도 2개의 단말(210-220)을 포함할 수 있다. 데이터의 단방향 송신을 위해, 제1 단말(210)은 네트워크(250)를 통해 다른 단말(220)로 송신하기 위해 로컬 위치에서 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 제2 단말(220)은 네트워크(250)로부터 다른 단말의 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 데이터를 디코딩하고 복구된 비디오 데이터를 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 송신은 미디어 서빙 응용들 등에서 일반적일 수 있다.

도 2는, 예를 들어, 영상 회의 동안 발생할 수 있는 코딩된 비디오의 양방향 송신을 지원하기 위해 제공되는 제2 쌍의 단말들(230, 240)을 예시한다. 데이터의 양방향 송신을 위해, 각각의 단말(230, 240)은 네트워크(250)를 통해 다른 단말로 송신하기 위해 로컬 위치에서 캡처된 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 각각의 단말(230, 240)은 또한 다른 단말에 의해 송신된 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 코딩된 데이터를 디코딩할 수 있고, 복구된 비디오 데이터를 로컬 디스플레이 디바이스에서 디스플레이할 수 있다.

도 2에서, 단말들(210-240)은 서버들, 개인용 컴퓨터들 및 스마트 폰들로서 예시될 수 있지만, 본 개시내용의 원리들은 그렇게 제한되지 않는다. 본 개시내용의 실시예들은 랩톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 미디어 플레이어들 및/또는 전용 영상 회의 장비를 이용한 응용을 찾는다. 네트워크(250)는 예를 들어 유선 및/또는 무선 통신 네트워크들을 포함하여, 단말들(210-240) 사이에 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의의 수의 네트워크들을 나타낸다. 통신 네트워크(250)는 회선 교환 및/또는 패킷 교환 채널들에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크들은 통신 네트워크들, 로컬 영역 네트워크들, 광역 네트워크들 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(250)의 아키텍처 및 토폴로지는 아래에서 본 명세서에서 설명되지 않는 한 본 개시내용의 동작에 중요하지 않을 수 있다.

도 3은, 개시된 주제를 위한 응용에 대한 예로서, 스트리밍 환경에서의 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시된 주제는, 예를 들어, 영상 회의, 디지털 TV, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함하는 디지털 미디어 상의 압축된 비디오의 저장 등을 포함하여, 다른 비디오 인에이블 응용들에 동등하게 적용가능할 수 있다.

스트리밍 시스템은, 예를 들어, 압축되지 않은 비디오 샘플 스트림(302)을 생성하는, 비디오 소스(301), 예를 들어 디지털 카메라를 포함할 수 있는, 캡처 서브시스템(313)을 포함할 수 있다. 인코딩된 비디오 비트스트림들과 비교할 때 많은 데이터 용량을 강조하기 위해 굵은 라인으로 묘사된, 샘플 스트림(302)은 카메라 301)에 결합된 인코더(303)에 의해 처리될 수 있다. 인코더(303)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 개시된 주제의 양태들을 가능하게 하거나 구현하기 위해 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 샘플 스트림과 비교할 때 적은 데이터 용량을 강조하기 위한 얇은 라인으로 묘사된, 인코딩된 비디오 비트스트림(304)은 미래의 사용을 위해 스트리밍 서버(305) 상에 저장될 수 있다. 하나 이상의 스트리밍 클라이언트(306, 308)는 스트리밍 서버(305)에 액세스하여 인코딩된 비디오 비트스트림(304)의 사본들(307, 309)을 검색할 수 있다. 클라이언트(306)는 인코딩된 비디오 비트스트림의 착신 사본(307)을 디코딩하고 디스플레이(312) 또는 다른 렌더링 디바이스(묘사되지 않음) 상에 렌더링될 수 있는 발신 비디오 샘플 스트림(311)을 생성하는 비디오 디코더(310)를 포함할 수 있다. 일부 스트리밍 시스템들에서, 비디오 비트스트림들(304, 307, 309)은 특정 비디오 코딩/압축 표준에 따라 인코딩될 수 있다. 해당 표준들의 예들은 ITU-T 권고안(Recommendation) H.265를 포함한다. VVC(Versatile Video Coding)로서 비공식으로 알려진 비디오 코딩 표준이 개발 중이다. 개시된 주제는 VVC의 맥락에서 사용될 수 있다.

도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 비디오 디코더(310)의 기능 블록도일 수 있다.

수신기(410)가 디코더(310)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코덱 비디오 시퀀스를 수신할 수 있다; 동일한 또는 다른 실시예에서, 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스 - 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스들과 독립적이다. 코딩된 비디오 시퀀스는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는, 채널(412)로부터 수신될 수 있다. 수신기(410)는 인코딩된 비디오 데이터를 다른 데이터, 예를 들어, 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림들과 함께 수신할 수 있고, 이들은 그것들 각각의 사용 엔티티들(묘사되지 않음)에 포워딩될 수 있다. 수신기(410)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터로부터 분리할 수 있다. 네트워크 지터를 방지하기 위해, 수신기(410)와 엔트로피 디코더/파서(420)(이후 "파서") 사이에 버퍼 메모리(415)가 결합될 수 있다. 수신기(410)가 충분한 대역폭 및 제어가능성의 저장/포워드 디바이스로부터, 또는 동기식 네트워크(isosychronous network)로부터 데이터를 수신하고 있을 때, 버퍼(415)는 필요하지 않을 수 있거나, 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선 노력 패킷 네트워크들 상에서의 사용을 위해, 버퍼(415)가 요구될 수 있고, 비교적 클 수 있고, 유리하게는 적응적 크기일 수 있다.

비디오 디코더(310)는 엔트로피 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심벌들(421)을 재구성하기 위해 파서(420)를 포함할 수 있다. 해당 심벌들의 카테고리들은 디코더(310)의 동작을 관리하기 위해 사용되는 정보, 및 잠재적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 디코더의 일체 부분(integral part)은 아니지만 디코더에 결합될 수 있는 디스플레이(312)와 같은 렌더링 디바이스를 제어하기 위한 정보를 포함한다. 렌더링 디바이스(들)에 대한 제어 정보는 SEI 메시지(Supplementary Enhancement Information) 또는 VUI(Video Usability Information) 파라미터 세트 프래그먼트들(묘사되지 않음)의 형식일 수 있다. 파서(420)는 수신된 코딩된 비디오 시퀀스를 파싱/엔트로피 디코딩할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스의 코딩은 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따를 수 있고, 가변 길이 코딩, 허프만 코딩, 맥락 민감성(context sensitivity)을 갖거나 갖지 않는 산술 코딩 등을 포함하는, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 원리들을 따를 수 있다. 파서(420)는, 코딩된 비디오 시퀀스로부터, 그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더 내의 픽셀들의 서브그룹들 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터들의 세트를 추출할 수 있다. 서브그룹들은 화상 그룹들(Groups of Pictures, GOPs), 화상들, 타일들, 슬라이스들, 매크로블록들, 코딩 단위들(Coding Units, CUs), 블록들, 변환 단위들(Transform Units, TUs), 예측 단위들(Prediction Units, PUs) 등을 포함할 수 있다. 엔트로피 디코더/파서는 또한 코딩된 비디오 시퀀스로부터 변환 계수들, 양자화기 파라미터(QP) 값들, 움직임 벡터들 등과 같은 정보를 추출할 수 있다.

파서(420)는 버퍼(415)로부터 수신된 비디오 시퀀스에 대해 엔트로피 디코딩/파싱 동작을 수행하여, 심벌들(421)을 생성할 수 있다. 파서(420)는 인코딩된 데이터를 수신하고, 특정 심벌들(421)을 선택적으로 디코딩할 수 있다. 또한, 파서(420)는 특정 심벌들(421)이 움직임 보상 예측 유닛(453)에 제공될 것인지, 스케일러/역변환 유닛(451)에 제공될 것인지, 인트라 예측 유닛(452)에 제공될 것인지, 또는 루프 필터 유닛(456)에 제공될 것인지를 결정할 수 있다.

심벌들(421)의 재구성은 코딩된 비디오 화상 또는 그것의 부분들의 타입(예컨대: 인터 및 인트라 화상, 인터 및 인트라 블록), 및 다른 인자들에 의존하여 다수의 상이한 유닛들을 수반할 수 있다. 어느 유닛들이 수반되는지, 그리고 어떻게 되는지는 파서(420)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱된 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(420)와 아래의 다수의 유닛 사이의 그러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 명확성을 위해 묘사되어 있지 않다.

이미 언급된 기능 블록들 이외에, 디코더(310)는 아래에 설명되는 바와 같이 개념적으로 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 제약 하에서 동작하는 실제 구현에서, 이들 유닛 중 다수는 서로 밀접하게 상호작용하고, 적어도 부분적으로 서로 통합될 수 있다. 그러나, 개시된 주제를 설명하기 위해, 아래의 기능 유닛들로의 개념적 세분이 적절하다.

제1 유닛은 스케일러/역변환 유닛(451)이다. 스케일러/역변환 유닛(451)은, 파서(420)로부터의 심벌(들)(621)로서, 어느 변환을 사용할지, 블록 크기, 양자화 인자, 양자화 스케일링 행렬들 등을 포함하여, 제어 정보뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 수신한다. 그것은 집계기(455)에 입력될 수 있는, 샘플 값들을 포함하는 블록들을 출력할 수 있다.

일부 경우들에서, 스케일러/역변환(451)의 출력 샘플들은 인트라 코딩된 블록에 관련될 수 있다; 즉: 이전에 재구성된 화상들로부터의 예측 정보를 이용하는 것이 아니고, 현재 화상의 이전에 재구성된 부분들로부터의 예측 정보를 이용할 수 있는 블록. 그러한 예측 정보는 인트라 화상 예측 유닛(452)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 인트라 화상 예측 유닛(452)은 현재(부분적으로 재구성된) 화상(454)으로부터 페치된 주위의 이미 재구성된 정보를 이용하여, 재구성 중인 블록의 동일한 크기 및 형상의 블록을 생성한다. 집계기(455)는, 일부 경우들에서, 샘플당 기준으로, 인트라 예측 유닛(452)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역변환 유닛(451)에 의해 제공된 출력 샘플 정보에 추가한다.

다른 경우들에서, 스케일러/역변환 유닛(451)의 출력 샘플들은 인터 코딩되고, 잠재적으로 움직임 보상된 블록에 관련될 수 있다. 그러한 경우에, 움직임 보상 예측 유닛(453)이 참조 화상 메모리(457)에 액세스하여 예측을 위해 사용되는 샘플들을 페치할 수 있다. 블록에 관련된 심벌들(421)에 따라 페치된 샘플들을 움직임 보상한 후에, 이들 샘플은 집계기(455)에 의해 스케일러/역변환 유닛의 출력(이 경우 잔차 샘플들 또는 잔차 신호라고 불림)에 추가되어 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 움직임 보상 예측 유닛이 예측 샘플들을 페치하는 참조 화상 메모리 내의 어드레스들은, 예를 들어 X, Y, 및 참조 화상 컴포넌트들을 가질 수 있는 심벌들(421)의 형식으로 움직임 보상 예측 유닛에 이용가능한 움직임 벡터들에 의해 제어될 수 있다. 움직임 보상은 또한 서브-샘플 정확한 움직임 벡터들이 사용 중일 때 참조 화상 메모리로부터 페치된 샘플 값들의 보간, 움직임 벡터 예측 메커니즘 등을 포함할 수 있다.

집계기(455)의 출력 샘플들에 대해 루프 필터 유닛(456) 내의 다양한 루프 필터링 기법들이 수행될 수 있다. 비디오 압축 기술들은, 파서(420)로부터의 심벌들(421)로서 루프 필터 유닛(456))에 이용가능하게 되고 코딩된 비디오 비트스트림에 포함된 파라미터들에 의해 제어되지만, 코딩된 화상 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서로) 부분들의 디코딩 동안 획득된 메타-정보에 응답할 뿐만 아니라, 이전에 재구성된 및 루프-필터링된 샘플 값들에 응답할 수도 있는 인-루프 필터(in-loop filter) 기술들을 포함할 수 있다.

루프 필터 유닛(456)의 출력은 렌더링 디바이스(312))에 출력될 뿐만 아니라 미래의 인터-화상 예측에서 사용하기 위해 참조 화상 메모리(456)에 저장될 수도 있는 샘플 스트림일 수 있다.

특정 코딩된 화상들은, 완전히 재구성되면, 미래 예측을 위한 참조 화상들로서 사용될 수 있다. 코딩된 화상이 완전히 재구성되고 코딩된 화상이 참조 화상으로서 식별되면(예를 들어, 파서(420)에 의해), 현재 참조 화상(656))는 참조 화상 버퍼(457)의 일부가 될 수 있고, 다음의 코딩된 화상의 재구성을 개시하기 전에 새로운 현재 화상 메모리가 재할당될 수 있다.

비디오 디코더(310)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에 문서화될 수 있는 미리 결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 동작들을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는, 비디오 압축 기술 문서 또는 표준에서 그리고 구체적으로 그 내부의 프로파일들의 문서에서 특정된 바와 같은, 비디오 압축 기술 또는 표준의 구문을 고수한다는 점에서, 사용 중인 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 특정된 구문을 따를 수 있다. 또한 준수를 위해 필요한 것은 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡도가 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 의해 정의된 경계 내에 있는 것일 수 있다. 일부 경우들에서, 레벨들은 최대 화상 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구성 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가샘플수로 측정됨), 최대 참조 화상 크기 등을 제한한다. 레벨들에 의해 설정된 한계들은, 일부 경우들에서, HRD(Hypothetical Reference Decoder) 사양들 및 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링된 HRD 버퍼 관리를 위한 메타데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.

일 실시예에서, 수신기(410)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인(중복) 데이터를 수신할 수 있다. 이 추가적인 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로서 포함될 수 있다. 이 추가적인 데이터는 데이터를 적절히 디코딩하고/하거나 원래의 비디오 데이터를 더 정확하게 재구성하기 위해 비디오 디코더(310)에 의해 사용될 수 있다. 추가적인 데이터는, 예를 들어, 시간, 공간, 또는 신호 대 잡음 비(SNR) 향상 계층들, 중복 슬라이스들, 중복 화상들, 순방향 오류 정정 코드들 등의 형식일 수 있다.

도 5는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 비디오 인코더(303)의 기능 블록도일 수 있다.

인코더(303)는 인코더(303)에 의해 코딩될 비디오 이미지(들)를 캡처할 수 있는 비디오 소스(301)(인코더의 일부가 아님)로부터 비디오 샘플들을 수신할 수 있다.

비디오 소스(301)는, 임의의 적합한 비트 심도(예를 들어: 8 비트, 10 비트, 12 비트, ...), 임의의 색 공간(예를 들어, BT.601 Y CrCB, RGB, ...), 및 임의의 적합한 샘플링 구조(예를 들어, Y CrCb 4:2:0, Y CrCb 4:4:4)일 수 있는 디지털 비디오 샘플 스트림의 형식으로 인코더(303)에 의해 코딩될 소스 비디오 시퀀스를 제공할 수 있다. 미디어 서빙 시스템에서, 비디오 소스(301)는 이전에 준비된 비디오를 저장하는 저장 디바이스일 수 있다. 영상 회의 시스템에서, 비디오 소스(303)는 비디오 시퀀스로서 로컬 이미지 정보를 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순차적으로 볼 때 움직임을 부여하는 복수의 개별 화상으로서 제공될 수 있다. 화상들 자체는 픽셀들의 공간 어레이로서 조직될 수 있고, 여기서 각각의 픽셀은 사용 중인 샘플링 구조, 색 공간 등에 의존하여 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 픽셀들과 샘플들 사이의 관계를 쉽게 이해할 수 있다. 아래의 설명은 샘플들에 초점을 맞춘다.

일 실시예에 따르면, 인코더(303)는 소스 비디오 시퀀스의 화상들을 실시간으로 또는 응용에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 제약들 하에서 코딩된 비디오 시퀀스(543)로 코딩 및 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 시행하는 것이 컨트롤러(550)의 하나의 기능이다. 컨트롤러는 아래에 설명되는 바와 같이 다른 기능 유닛들을 제어하고 이들 유닛들에 기능적으로 결합된다. 결합은 명확성을 위해 묘사되어 있지 않다. 컨트롤러에 의해 설정된 파라미터들은 레이트 제어 관련 파라미터들(화상 스킵, 양자화기, 레이트-왜곡 최적화 기법들의 람다 값들, ...), 화상 크기, 화상 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 움직임 벡터 검색 범위 등을 포함할 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 컨트롤러(550)의 다른 기능들을 쉽게 식별할 수 있는데 그 이유는 그것들이 특정 시스템 설계에 대해 최적화된 비디오 인코더(303)에 관련될 수 있기 때문이다.

일부 비디오 인코더들은 본 기술분야의 통상의 기술자가 "코딩 루프"로서 쉽게 인식하는 것에서 동작한다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 코딩 루프는 인코더(530)의 인코딩 부분(이후 "소스 코더")(코딩될 입력 화상, 및 참조 화상(들)에 기초하여 심벌들을 생성하는 것을 담당함), 및 인코더(303)에 임베드된 (로컬) 디코더(533)로 구성될 수 있는데, 상기 디코더는 (원격) 디코더가 또한 생성하는 샘플 데이터를 생성하기 위해 심벌들을 재구성한다(심벌들과 코딩된 비디오 비트스트림 사이의 임의의 압축이 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술들에서 무손실이기 때문에). 재구성된 샘플 스트림은 참조 화상 메모리(534)에 입력된다. 심벌 스트림의 디코딩이 디코더 위치(로컬 또는 원격)와는 독립적으로 비트-정확한 결과들을 야기하기 때문에, 참조 화상 버퍼 콘텐츠도 또한 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 비트 정확하다. 다시 말해서, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는" 것과 정확히 동일한 샘플 값들을 참조 화상 샘플들로서 "본다". 참조 화상 동기성의 이 기본적인 원리(그리고 결과적인 드리프트, 예를 들어, 채널 오류들 때문에 동기성이 유지될 수 없는 경우)는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있다.

"로컬" 디코더(533)의 동작은 도 4와 관련하여 위에서 이미 상세히 설명된 "원격" 디코더(310)와 동일할 수 있다. 그러나, 또한 도 5를 잠시 참조하면, 심벌들이 이용가능하고 엔트로피 코더(545) 및 파서(420)에 의한 코딩된 비디오 시퀀스로의 심벌들의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있기 때문에, 채널(412), 수신기(410), 버퍼(415), 및 파서(420)를 포함하는, 디코더(310)의 엔트로피 디코딩 부분들은 로컬 디코더(533)에서 완전히 구현되지 않을 수 있다.

이 시점에서 이루어질 수 있는 관찰은, 디코더에 존재하는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 임의의 디코더 기술이 또한 필연적으로, 대응하는 인코더에서, 실질적으로 동일한 기능 형식으로 존재할 필요가 있다는 점이다. 인코더 기술들은 포괄적으로 설명된 디코더 기술들의 역이기 때문에 그것들에 대한 설명은 축약될 수 있다. 특정 영역들에서만 더 상세한 설명이 요구되고 아래에 제공된다.

동작의 일부로서, 소스 코더(530)는, "참조 프레임들"로서 지정된 비디오 시퀀스로부터의 하나 이상의 이전에 코딩된 프레임들을 참조하여 예측적으로 입력 프레임을 코딩하는, 움직임 보상된 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 코딩 엔진(532)은 입력 프레임의 픽셀 블록들과 입력 프레임에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 참조 프레임(들)의 픽셀 블록들 사이의 차이들을 코딩한다.

로컬 비디오 디코더(533)는, 소스 코더(530)에 의해 생성된 심벌들에 기초하여, 참조 프레임들로서 지정될 수 있는 프레임들의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(532)의 동작들은 유리하게는 손실 프로세스들일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 5에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있는 경우, 재구성된 비디오 시퀀스는 전형적으로 일부 오류들을 갖는 소스 비디오 시퀀스의 복제본일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(533)는 참조 프레임들에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스들을 복제하고 재구성된 참조 프레임들이 참조 화상 캐시(534)에 저장되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 인코더(303)는 (송신 오류들이 없이) 원단(far-end) 비디오 디코더에 의해 획득될 재구성된 참조 프레임들로서 공통 콘텐츠를 갖는 재구성된 참조 프레임들의 사본들을 로컬로 저장할 수 있다.

예측기(535)는 코딩 엔진(532)에 대한 예측 검색들을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 프레임에 대해, 예측기(535)는 새로운 화상들에 대한 적절한 예측 참조로서 역할할 수 있는 참조 화상 움직임 벡터들, 블록 형상들 등과 같은 특정 메타데이터 또는 샘플 데이터(후보 참조 픽셀 블록들로서)에 대해 참조 화상 메모리(534)를 검색할 수 있다. 예측기(535)는 적절한 예측 참조들을 찾기 위해 샘플 블록 바이 픽셀 블록(sample block-by-pixel block) 기준으로 동작할 수 있다. 일부 경우들에서, 예측기(535)에 의해 획득된 검색 결과들에 의해 결정된 바와 같이, 입력 화상은 참조 화상 메모리(534)에 저장된 다수의 참조 화상으로부터 인출된 예측 참조들을 가질 수 있다.

컨트롤러(550)는, 예를 들어, 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 사용되는 파라미터들 및 서브그룹 파라미터들의 설정을 포함하여, 비디오 코더(530)의 코딩 동작을 관리할 수 있다.

전술한 모든 기능 유닛들의 출력은 엔트로피 코더(545)에서 엔트로피 코딩을 겪을 수 있다. 엔트로피 코더는 다양한 기능 유닛들에 의해 생성된 심벌들을, 예를 들어, 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 기술들에 따라 심벌들을 무손실 압축함으로써, 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.

송신기(540)는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는, 통신 채널(560)을 통한 송신을 준비하기 위해 엔트로피 코더(545)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링할 수 있다. 송신기(540)는 비디오 코더(530)로부터의 코딩된 비디오 데이터를 송신될 다른 데이터, 예를 들어, 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림(소스들이 도시되지 않음)과 병합할 수 있다.

컨트롤러(550)는 인코더(303)의 동작을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 컨트롤러(550)는 각각의 코딩된 화상에 특정 코딩된 화상 타입을 할당할 수 있고, 이는 각각의 화상에 적용될 수 있는 코딩 기법들에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 화상들은 종종 다음 프레임 타입들 중 하나로서 할당될 수 있다:

인트라 화상(I 화상)은 예측의 소스로서 시퀀스 내의 임의의 다른 프레임을 사용하지 않고 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱들은, 예를 들어, 독립적인 디코더 리프레시(Independent Decoder Refresh) 화상들을 포함하는, 상이한 타입의 인트라 화상들을 허용한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 I 화상들의 해당 변형들 및 그것들 각각의 응용들 및 특징들을 인식한다.

예측 화상(P 화상)은 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 하나의 움직임 벡터 및 참조 인덱스를 이용하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 이용하여 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.

양방향 예측 화상(B 화상)은 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 2개의 움직임 벡터 및 참조 인덱스를 이용하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 이용하여 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다중-예측 화상들은 단일 블록의 재구성을 위해 2개보다 많은 참조 화상 및 연관된 메타데이터를 사용할 수 있다.

소스 화상들은 일반적으로 복수의 샘플 블록(예를 들어, 각각 4 x 4, 8 x 8, 4 x 8, 또는 16 x 16 샘플들의 블록들)으로 공간적으로 세분되고 블록 바이 블록(block-by-block) 기준으로 코딩될 수 있다. 블록들은 블록들의 각각의 화상들에 적용되는 코딩 할당에 의해 결정된 다른(이미 코딩된) 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 화상들의 블록들은 비예측적으로 코딩될 수 있거나 그것들은 동일한 화상의 이미 코딩된 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간 예측 또는 인트라 예측). P 화상들의 픽셀 블록들은, 하나의 이전에 코딩된 참조 화상을 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해, 비예측적으로 코딩될 수 있다. B 화상들의 블록들은, 하나 또는 2개의 이전에 코딩된 참조 화상을 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해, 비예측적으로 코딩될 수 있다.

비디오 코더(303)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에서의 미리 결정된 비디오 코딩 기술에 따라 코딩 동작들을 수행할 수 있다. 그것의 동작 중에, 비디오 코더(303)는, 입력 비디오 시퀀스에서 시간 및 공간 중복성을 이용하는 예측 코딩 동작들을 포함하여, 다양한 압축 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 코딩된 비디오 데이터는 사용 중인 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 특정된 구문을 따를 수 있다.

일 실시예에서, 송신기(540)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인 데이터를 송신할 수 있다. 비디오 코더(530)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 그러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가적인 데이터는 시간/공간/SNR 향상 계층들, 중복 화상들 및 슬라이스들과 같은 다른 형식의 중복 데이터, SEI(Supplementary Enhancement Information) 메시지들, VUI(Visual Usability Information) 파라미터 세트 프래그먼트들 등을 포함할 수 있다.

또한, 제안된 방법들은 처리 회로(예를 들어, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 일 예에서, 하나 이상의 프로세서는 제안된 방법들 중 하나 이상을 수행하기 위해 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되는 프로그램을 실행한다.

위에서 설명된 기법들은 컴퓨터 판독가능 명령어들을 이용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현되고 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 6은 개시된 주제의 특정 실시예들을 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(1200)을 도시한다.

컴퓨터 소프트웨어는, 컴퓨터 중앙 처리 유닛(CPU)들, 그래픽 처리 유닛(GPU)들 등에 의해, 직접, 또는 해석, 마이크로-코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령어들을 포함하는 코드를 생성하기 위해 어셈블리, 컴파일, 링킹, 또는 유사한 메커니즘들이 수행될 수 있는 임의의 적합한 머신 코드 또는 컴퓨터 언어를 이용하여 코딩될 수 있다.

명령어들은, 예를 들어, 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게이밍 디바이스, 사물 인터넷 디바이스 등을 포함하여, 다양한 타입의 컴퓨터들 또는 그것의 컴포넌트들 상에서 실행될 수 있다.

컴퓨터 시스템(1200)에 대한 도 6에 도시된 컴포넌트들은 사실상 예시적인 것이고, 본 개시내용의 실시예들을 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능성의 범위에 대한 임의의 제한을 암시하도록 의도되지 않는다. 컴포넌트들의 구성이 컴퓨터 시스템(1200)의 예시적인 실시예에서 예시된 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 이들의 조합과 관련하여 임의의 종속성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되어서도 안 된다.

컴퓨터 시스템(1200)은 특정 휴먼 인터페이스 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 입력 디바이스는, 예를 들어, 촉각 입력(예컨대: 키스트로크, 스와이프, 데이터 글러브 움직임), 오디오 입력(예컨대: 음성, 손뼉), 시각적 입력(예컨대, 제스처), 후각적 입력(묘사되지 않음)을 통한 하나 이상의 인간 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 휴먼 인터페이스 디바이스들은 또한 오디오(예컨대: 음성, 음악, 주변 사운드), 이미지들(예컨대: 스캐닝된 이미지들, 스틸 이미지 카메라로부터 획득된 사진 이미지들), 비디오(예컨대 2차원 비디오, 입체적 비디오를 포함하는 3차원 비디오)와 같은, 인간에 의한 의식적인 입력과 반드시 직접적으로 관련되는 것은 아닌 특정 미디어를 캡처하기 위해 사용될 수 있다.

입력 휴먼 인터페이스 디바이스들은: 키보드(601), 마우스(602), 트랙패드(603), 터치 스크린(610), 데이터-글러브(1204), 조이스틱(605), 마이크로폰(606), 스캐너(607), 카메라(608) 중 하나 이상(각각의 하나만이 묘사됨)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(1200)은 특정 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들을 또한 포함할 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들은, 예를 들어, 촉각 출력, 사운드, 광, 및 냄새/맛을 통해 하나 이상의 인간 사용자의 감각들을 자극하고 있을 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들은 촉각 출력 디바이스들(예를 들어, 터치-스크린(610), 데이터-글러브(1204), 또는 조이스틱(605)에 의한 촉각 피드백이지만, 입력 디바이스들로서 역할하지 않는 촉각 피드백 디바이스들도 있을 수 있음), 오디오 출력 디바이스들(예컨대: 스피커들(609), 헤드폰들(묘사되지 않음)), 시각적 출력 디바이스들(예컨대 음극선 관(CRT) 스크린들, 액정 디스플레이(LCD) 스크린들, 플라즈마 스크린들, 유기 발광 다이오드(OLED) 스크린들을 포함하는 스크린들(610), 각각은 터치-스크린 입력 능력이 있거나 없고, 각각은 촉각 피드백 능력이 있거나 없고 - 이들 중 일부는 스테레오그래픽 출력과 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3개보다 많은 차원의 출력을 출력할 수 있다; 가상 현실 안경(묘사되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이들 및 연기 탱크들(묘사되지 않음)), 및 프린터들(묘사되지 않음)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(1200)은 인간 액세스 가능한 저장 디바이스들 및 그것들과 연관된 매체들, 예컨대 CD/DVD 등의 매체(621)를 갖는 CD/DVD ROM/RW(620)를 포함하는 광학 매체, 썸-드라이브(622), 이동식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(623), 테이프 및 플로피 디스크(묘사되지 않음)와 같은 레거시 자기 매체, 보안 동글(묘사되지 않음)과 같은 특수화된 ROM/ASIC/PLD 기반 디바이스들 등을 또한 포함할 수 있다.

본 기술분야의 통상의 기술자들은 또한, 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 용어 "컴퓨터 판독가능 매체"가 송신 매체, 반송파들, 또는 다른 일시적 신호들을 포함하지 않는다는 것을 이해해야 한다.

컴퓨터 시스템(1200)은 하나 이상의 통신 네트워크에 대한 인터페이스를 또한 포함할 수 있다. 네트워크들은 예를 들어 무선, 유선, 광학일 수 있다. 네트워크들은 추가로 로컬, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연-허용(delay-tolerant) 등일 수 있다. 네트워크들의 예들은 로컬 영역 네트워크들, 예컨대 이더넷, 무선 LAN들, 글로벌 이동 통신 시스템(GSM), 3세대(3G), 4세대(4G), 5세대(5G), 롱-텀 에볼루션(LTE) 등을 포함하는 셀룰러 네트워크들, 케이블 TV, 위성 TV 및 지상파 브로드캐스트 TV를 포함하는 TV 유선 또는 무선 광역 디지털 네트워크들, CANBus를 포함하는 차량 및 산업 등을 포함한다. 특정 네트워크들은 일반적으로 특정 범용 데이터 포트들 또는 주변 버스들(649)(예컨대, 예를 들어, 컴퓨터 시스템(1200)의 범용 직렬 버스(USB) 포트들)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터들을 요구한다; 다른 것들은 일반적으로 아래에 설명되는 바와 같은 시스템 버스로의 부착에 의해 컴퓨터 시스템(1200)의 코어에 통합된다(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템으로의 이더넷 인터페이스는 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템으로의 셀룰러 네트워크 인터페이스). 이들 네트워크들 중 임의의 것을 사용하여, 컴퓨터 시스템(1200)은 다른 엔티티들과 통신할 수 있다. 그러한 통신은 단방향성 수신 전용(예를 들어, 브로드캐스트 TV), 단방향성 송신 전용(예를 들어, CANbus 대 특정 CANbus 디바이스들), 또는 예를 들어 로컬 또는 광역 디지털 네트워크들을 사용하는 다른 컴퓨터 시스템들과의 양방향성일 수 있다. 위에서 설명된 바와 같은 네트워크들 및 네트워크 인터페이스들 각각에 대해 특정 프로토콜들 및 프로토콜 스택들이 사용될 수 있다.

전술한 휴먼 인터페이스 디바이스들, 인간-액세스 가능한 저장 디바이스들, 및 네트워크 인터페이스들은 컴퓨터 시스템(1200)의 코어(640)에 부착될 수 있다.

코어(640)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(641), 그래픽 처리 유닛(GPU)(642), 필드 프로그래머블 게이트 영역(FPGA)(643)의 형식으로 특수화된 프로그래머블 처리 유닛들, 특정 태스크들(644)에 대한 하드웨어 가속기들 등을 포함할 수 있다. 이들 디바이스는, 판독 전용 메모리(ROM)(645), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(646), 내부 비-사용자 액세스 가능 하드 드라이브들, 솔리드-스테이트 드라이브들(SSD들) 등과 같은 내부 대용량 저장소(647)와 함께, 시스템 버스(1248)를 통해 연결될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템들에서, 시스템 버스(1248)는 추가적인 CPU들, GPU들 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형식으로 액세스 가능할 수 있다. 주변 디바이스들은 코어의 시스템 버스(1248)에 직접, 또는 주변 버스(649)를 통해 부착될 수 있다. 주변 버스를 위한 아키텍처들은 PCI(peripheral component interconnect), USB 등을 포함한다.

CPU들(641), GPU들(642), FPGA들(643), 및 가속기들(644)은, 조합하여, 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령어들을 실행할 수 있다. 해당 컴퓨터 코드는 ROM(645) 또는 RAM(646)에 저장될 수 있다. 과도적인 데이터가 또한 RAM(646)에 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는, 예를 들어, 내부 대용량 저장소(647)에 저장될 수 있다. 메모리 디바이스들 중 임의의 것에 대한 고속 저장 및 검색은, 하나 이상의 CPU(641), GPU(642), 대용량 저장소(647), ROM(645), RAM(646) 등과 밀접하게 연관될 수 있는, 캐시 메모리의 사용을 통해 가능하게 될 수 있다.

컴퓨터 판독가능 매체는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 그 위에 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시내용의 목적을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들일 수 있거나, 또는 그것들은 컴퓨터 소프트웨어 기술분야의 기술자들에게 잘 알려져 있고 이용가능한 종류의 것일 수 있다.

제한이 아니라 예로서, 아키텍처를 갖는 컴퓨터 시스템(1200), 및 구체적으로 코어(640)는 프로세서(들)(CPU들, GPU들, FPGA, 가속기들 등을 포함함)가 하나 이상의 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 그러한 컴퓨터 판독가능 매체는 위에 소개된 바와 같은 사용자-액세스 가능한 대용량 저장소뿐만 아니라, 코어-내부 대용량 저장소(647) 또는 ROM(645)과 같은 비일시적인 본질의 것인 코어(640)의 특정 저장소와 연관된 매체일 수 있다. 본 개시내용의 다양한 실시예들을 구현하는 소프트웨어가 그러한 디바이스들에 저장되고 코어(640)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 특정 필요에 따라 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(640) 및 구체적으로 그 내부의 프로세서들(CPU, GPU, FPGA 등을 포함함)로 하여금, RAM(646)에 저장된 데이터 구조들을 정의하는 것 및 소프트웨어에 의해 정의된 프로세스들에 따라 그러한 데이터 구조들을 수정하는 것을 포함하여, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스들 또는 특정 프로세스들의 특정 부분들을 실행하게 할 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 컴퓨터 시스템은, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스들 또는 특정 프로세스들의 특정 부분들을 실행하기 위해 소프트웨어 대신에 또는 소프트웨어와 함께 동작할 수 있는, 회로(예를 들어: 가속기(644))에 하드와이어링되거나 다른 방식으로 구현된 로직의 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는, 적절한 경우, 로직을 포함할 수 있고, 그 반대도 가능하다. 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 참조는, 적절한 경우, 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(예컨대 집적 회로(IC)), 또는 실행을 위한 로직을 구현하는 회로, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 본 개시내용은 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적합한 조합을 포함한다.

도 7은 통합된 트리 깊이를 이용하여 블록을 분할하여 서브-블록들의 세트를 생성하기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 예시적인 프로세스는 정사각형-분열 파티션 패턴, 수평 이진 트리 파티션 패턴, 또는 수평 삼진 트리 파티션 패턴을 이용하여 블록을 분할하여 서브-블록들의 세트를 생성하는 것(블록 710)을 포함할 수 있다. 정사각형-분열 파티션 패턴, 수평 이진 트리 파티션 패턴, 및 수평 삼진 트리 파티션 패턴에 동일한 우선순위가 할당되어, 정사각형-분열 파티션 패턴이 수평 이진 트리 파티션 패턴 및 수평 삼진 트리 파티션 패턴 전에, 후에, 또는 그와 인터리브되어 사용될 수 있도록 한다.

도 7에 더 도시된 바와 같이, 프로세스는 다른 분할이 수행되어야 하는지를 결정하는 것(블록 720)을 포함할 수 있다.

다른 분할이 수행되어야 한다면(블록 720 - 예), 프로세스는 블록 710으로 복귀할 수 있다. 그렇지 않으면, 도 7에 더 도시된 바와 같이, 예시적인 프로세스는 정사각형-분열 파티션 패턴, 수평 이진 트리 파티션 패턴, 또는 수평 삼진 트리 파티션 패턴을 이용하여 블록을 분할하는 것에 기초하여 비디오 시퀀스를 인코딩 또는 디코딩하는 것(블록 730)을 포함할 수 있다.

본 개시내용이 수 개의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 개시내용의 범위 내에 속하는 변경들, 치환들, 및 다양한 대체 균등물들이 존재한다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 기술자들은, 비록 본 명세서에 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않았지만, 본 개시내용의 원리들을 구현하고 따라서 그것의 진의 및 범위 내에 있는, 다수의 시스템들 및 방법들을 고안할 수 있을 것이라는 점이 인정될 것이다.

Claims (20)

1. 비디오 시퀀스의 인코딩 또는 디코딩을 허용하기 위해 블록을 분할하기 위한 방법으로서,
   상기 방법은:
   정사각형-분열 파티션 패턴(split-to-square partition pattern), 이진 트리 파티션 패턴(binary tree partition pattern), 또는 삼진 트리 파티션 패턴(ternary tree partition pattern)을 이용하여 상기 블록을 분할하여 서브-블록들의 세트를 생성하는 단계 - 상기 블록은 비-정사각형 직사각형이고, 상기 정사각형-분열 파티션 패턴은: 상기 블록을 복수의 정사각형으로 분할하는 단계 및 상기 블록의 폭과 높이의 최대 공약수에 기초하여 측면 길이(side length)를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 정사각형의 각각은 동일한 상기 측면 길이를 가지고, 상기 정사각형-분열 파티션 패턴, 상기 이진 트리 파티션 패턴, 및 상기 삼진 트리 파티션 패턴에 동일한 우선순위가 할당됨 -; 및
   상기 정사각형-분열 파티션 패턴, 상기 이진 트리 파티션 패턴, 또는 상기 삼진 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록을 분할하는 것에 기초하여 상기 비디오 시퀀스를 인코딩 또는 디코딩하는 단계를 포함하는, 방법.
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3. 제1항에 있어서,
   상기 블록이 수직으로는 화상 경계의 외부에 위치하고, 수평으로는 상기 화상 경계의 내부에 위치하는 것으로 결정하는 것에 기초하여, 수직 분열 파티션 패턴을 이용한 분할을 방지하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 블록이 수평으로는 화상 경계의 외부에 위치하고, 수직으로는 상기 화상 경계의 내부에 위치하는 것으로 결정하는 것에 기초하여, 수평 분열 파티션 패턴을 이용한 분할을 방지하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
5. 제1항에 있어서,
   수직 쿼드-트리 분열(VQT) 파티션 패턴을 이용하여 또는 수평 쿼드-트리 분열(HQT) 파티션 패턴을 이용하여 적어도 하나의 서브-블록을 분할하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
6. 비디오 시퀀스의 인코딩 또는 디코딩을 허용하기 위해 블록을 분할하기 위한 방법으로서,
   화상의 블록에 대해 분열할지를 지시하는 제1 빈을 결정하는 단계;
   분열을 지시하는 상기 제1 빈을 결정하는 것에 응답하여, 정사각형-분열 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록을 분할하는 것을 지시하는 제2 빈을 추가로 결정하는 단계;
   수평 또는 수직 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록의 적어도 하나의 서브-블록을 수평으로 또는 수직으로 분할하는 것을 지시하는 제3 빈을 결정하는 단계; 및
   복수의 서브-블록의 세트를 생성하기 위해 이진 또는 삼진 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 적어도 하나의 서브-블록을 분할하는 것을 지시하는 제4 빈을 결정하는 단계를 포함하고;
   상기 블록은 비-정사각형 직사각형이고, 상기 정사각형-분열 파티션 패턴은: 상기 블록을 복수의 정사각형으로 분할하는 단계 및 상기 블록의 폭과 높이의 최대 공약수에 기초하여 측면 길이(side length)를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 정사각형의 각각은 동일한 상기 측면 길이를 가지는, 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 빈의 값은 0 또는 1을 포함하고, 상기 방법은:
   상기 제1 빈의 값이 1일 때, 상기 블록을 분열하기로 결정하는 단계;
   상기 제1 빈의 값이 0일 때, 상기 블록을 분열하지 않기로 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
8. 제6항에 있어서,
   상기 제2 빈의 값은 0 또는 1을 포함하고, 상기 방법은:
   상기 제2 빈의 값이 1일 때, 상기 블록을 다수의 정사각형으로 분열하기로 결정하는 단계;
   상기 제2 빈의 값이 0일 때, 상기 블록을 정사각형들로 분열하지 않기로 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
9. 제6항에 있어서,
   상기 제3 빈의 값은 0 또는 1을 포함하고, 상기 방법은:
   상기 제3 빈의 값이 1일 때, 수직 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록의 적어도 하나의 서브-블록을 분열하기로 결정하는 단계;
   상기 제3 빈의 값이 0일 때, 수평 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록의 적어도 하나의 서브-블록을 분열하기로 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
10. 제6항에 있어서,
    상기 제4 빈의 값은 0 또는 1을 포함하고, 상기 방법은:
    상기 제4 빈의 값이 1일 때, 삼진 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록의 적어도 하나의 서브-블록을 분열하기로 결정하는 단계;
    상기 제4 빈의 값이 0일 때, 이진 트리 파티션 패턴을 이용하여 상기 블록의 적어도 하나의 서브-블록을 분열하기로 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
11. 제6항에 있어서,
    다음 표
    

    

    
    를 이용하여 상기 블록에 대해 분열하는 단계를 추가로 포함하고, 여기서 빈 0은 상기 제1 빈을 나타내고, 빈 1은 상기 제2 빈을 나타내고, 빈 2는 상기 제3 빈을 나타내고, 빈 3은 상기 제4 빈을 나타내는, 방법.
12. 비디오 시퀀스의 인코딩 또는 디코딩을 허용하기 위해 블록을 분할하기 위한 디바이스로서,
    프로그램 코드를 저장하도록 구성된 적어도 하나의 메모리; 및
    상기 프로그램 코드를 판독하고 상기 프로그램 코드에 의해 지시된 대로 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 청구된 방법을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 디바이스.
13. 비디오 시퀀스의 인코딩 또는 디코딩을 허용하기 위해 블록을 분할하기 위한 디바이스로서,
    프로그램 코드를 저장하도록 구성된 적어도 하나의 메모리; 및
    상기 프로그램 코드를 판독하고 상기 프로그램 코드에 의해 지시된 대로 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 청구된 방법을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 디바이스.
14. 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령어들은: 비디오 시퀀스의 인코딩 또는 디코딩을 허용하기 위해 블록을 분할하기 위한 디바이스의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금 제1항 및 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 청구된 방법을 수행하게 하는 하나 이상의 명령어를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
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