KR102448518B1

KR102448518B1 - 비디오 코딩의 작은 크로마 블록 크기 제한

Info

Publication number: KR102448518B1
Application number: KR1020227006552A
Authority: KR
Inventors: 이-원 천; 샤오위 슈; 중-촨 마; 홍-정 주; 샹린 왕; 빙 위
Original assignee: 베이징 다지아 인터넷 인포메이션 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2019-08-15
Filing date: 2020-08-14
Publication date: 2022-09-27
Also published as: CN114710679A; CN116193131B; CN114710679B9; KR20220133332A; EP4005215A4; KR20220031749A; JP7350988B2; US20220224919A1; CN114303385A; CN114710679B; EP4005215A1; JP2023166556A; CN116193131A; JP2022535162A; MX2022001939A; WO2021030747A1

Abstract

전자 장치는 비디오 데이터 디코딩 방법을 수행한다. 상기 방법은: 코딩 트리 노드를 인코딩하는 데이터를 수신하는 단계; 코딩 트리 노드가 제1 크로마 포맷으로 인코딩되면, 코딩 트리 노드를 제1 모드 유형으로 설정하는 단계; 코딩 트리 노드가 제2 크로마 포맷으로 인코딩되고 코딩 트리 노드가 최소 크로마 인트라 예측 단위인 경우, 코딩 트리 노드의 루마 블록 및 분할 방법이 제1 기준을 만족하면 코딩 트리 노드를 제2 모드 유형으로 설정하는 단계; 및 코딩 트리 노드의 루마 블록 및 분할 방법이 제2 기준을 만족하면 코딩 트리 노드를 제3 모드 유형으로 설정하는 단계, 코딩 트리 노드와 연관된 설정 모드 유형에 기초하여 코딩 트리 단위를 디코딩하는 단계를 포함한다.

Description

비디오 코딩의 작은 크로마 블록 크기 제한

본 출원은 일반적으로 비디오 데이터 코딩 및 압축에 관한 것으로, 특히 비디오 코딩에서 이용 가능한 최소 블록 크기를 제한하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

디지털 비디오는 디지털 텔레비전, 랩톱 또는 데스크탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 디지털 카메라, 디지털 기록 장치, 디지털 미디어 플레이어, 비디오 게임 콘솔, 스마트 폰, 픽처 원격 회의 장치, 비디오 스트리밍 장치 등과 같은 다양한 전자 장치에 의해 지원된다. 전자 장치는 MPEG-4, ITU-T H.263, ITU-T H.264/MPEG-4, part 10, 고급 비디오 코딩(Advanced Video Coding, AVC), 고효율 비디오 코딩(High Efficiency Video Coding, HEVC) 및 다용도 비디오 코딩(Versatile Video Coding, VVC) 표준에 정의된 비디오 압축/압축 해제 표준을 구현하여 디지털 비디오 데이터를 전송, 수신, 인코딩, 디코딩 및/또는 저장한다. 비디오 압축은 일반적으로 비디오 데이터에 고유한 중복성을 줄이거나 제거하기 위해 공간적(인트라 프레임) 예측 및/또는 시간적(인터 프레임) 예측을 수행하는 것을 포함한다. 블록 기반 비디오 코딩의 경우, 비디오 프레임은 하나 이상의 슬라이스로 분할되며, 각 슬라이스는 코딩 트리 단위(coding tree units, CTU)라고도 하는 다중 비디오 블록을 갖는다. 각 CTU는 하나의 코딩 단위(CU)를 포함하거나 미리 정의된 최소 CU 크기에 도달할 때까지 더 작은 CU로 재귀적으로 분할할 수 있다. 각 CU(리프 CU라고도 함)에는 하나 이상의 변환 단위(TU)가 포함되며 각 CU에는 하나 이상의 예측 단위(PU)도 포함된다. 각 CU는 인트라, 인터 또는 IBC 모드로 코딩할 수 있다. 비디오 프레임의 인트라 코딩된 (I) 슬라이스의 비디오 블록은 동일한 비디오 프레임 내의 이웃 블록의 참조 샘플에 대한 공간 예측을 사용하여 인코딩된다. 비디오 프레임의 인터 코딩된 (P 또는 B) 슬라이스의 비디오 블록은 동일한 비디오 프레임 내의 이웃 블록의 참조 샘플에 대한 공간 예측 또는 다른 이전 비디오 프레임 및/또는 미래 참조 비디오 프레임의 참조 샘플에 대한 시간 예측을 사용할 수 있다.

이전에 인코딩된 참조 블록, 예를 들어 이웃 블록에 기초한 공간적 또는 시간적 예측은 코딩될 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성한다. 참조 블록을 찾는 과정은 블록 매칭 알고리즘에 의해 수행될 수 있다. 코딩될 현재 블록과 예측 블록 사이의 픽셀 차이를 나타내는 잔차 데이터는 잔차 블록 또는 예측 오차로 지칭된다. 인터 코딩된 블록은 예측 블록을 형성하는 참조 프레임 및 잔차 블록에서 참조 블록을 가리키는 모션 벡터에 따라 인코딩된다. 모션 벡터를 결정하는 프로세스는 일반적으로 모션 추정이라고 한다. 인트라 코딩된 블록은 인트라 예측 모드 및 잔차 블록에 따라 인코딩된다. 추가 압축을 위해, 잔차 블록은 픽셀 도메인에서 변환 도메인, 예를 들어 주파수 도메인으로 변환되고, 그런 다음 양자화될 수 있는 잔차 변환 계수를 생성한다. 초기에 2차원 어레이로 배열된 양자화된 변환 계수는 변환 계수의 1차원 벡터를 생성하기 위해 스캔될 수 있고, 그런 다음 훨씬 더 압축을 달성하기 위해 비디오 비트스트림으로 엔트로피 인코딩될 수 있다.

그런 다음 인코딩된 비디오 비트스트림은 디지털 비디오 기능을 가진 다른 전자 디바이스에 의해 액세스되거나 유선 또는 무선으로 전자 디바이스에 직접 전송되도록 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체(예를 들어, 플래시 메모리)에 저장된다. 그런 다음, 전자 디바이스는 예를 들어, 비트스트림으로부터 신택스 요소를 획득하기 위해 인코딩된 비디오 비트스트림을 파싱하고, 인코딩된 비디오로부터 디지털 비디오 데이터를 그 원래 포맷으로 재구성함으로써 비디오 압축해제(위에서 설명된 비디오 압축의 반대 프로세스이다)를 수행한다. 비트스트림으로부터 획득된 신택스 요소에 적어도 부분적으로 기초하여 비트스트림을 생성하고, 전자 디바이스의 디스플레이 상에 재구성된 디지털 비디오 데이터를 렌더링한다.

디지털 비디오 품질이 고화질에서 4Kx2K 또는 8Kx4K로 발전함에 따라 인코딩/디코딩될 비디오 데이터의 양이 기하급수적으로 증가한다. 디코딩된 비디오 데이터의 이미지 품질을 유지하면서 비디오 데이터를 보다 효율적으로 인코딩/디코딩할 수 있는 방법의 관점에서 끊임없는 도전이다.

본 출원은 비디오 데이터 인코딩 및 디코딩, 특히 비디오 코딩에서 이용 가능한 최소 블록 크기를 제한하는 시스템 및 방법과 관련된 구현을 설명한다.

본 출원의 제1 관점에 따라, 비디오 데이터 디코딩 방법이 제공되며, 상기 방법은: 비트스트림으로부터 코딩 트리 노드를 인코딩하는 데이터를 수신하는 단계 - 상기 코딩 트리 노드는 미리 정의된 분할 방법과 연관됨 - ; 상기 코딩 트리 노드의 모드 유형을 결정하는 단계; 및 모드 유형에 기초하여 코딩 트리 단위를 디코딩하는 단계를 포함하며, 상기 코딩 트리 노드의 모드 유형을 결정하는 단계는: 상기 코딩 트리 노드가 4:4:4 또는 4:0:0 크로마 서브샘플링 형식으로 인코딩된다는 결정에 따라, 상기 코딩 트리 노드를 제1 모드 유형으로 설정하는 단계; 상기 코딩 트리 노드가 4:2:2 또는 4:2:0 크로마 서브샘플링 형식으로 인코딩되고 상기 코딩 트리 노드가 최소 크로마 인트라 예측 단위(smallest chroma intra prediction unit, SCIPU)라는 결정에 따라: 상기 코딩 트리 노드의 루마 블록 및 상기 분할 방법이 제1 기준을 만족하면 상기 코딩 트리 노드를 제2 모드 유형으로 설정하는 단계; 및 상기 코딩 트리 노드의 루마 블록 및 상기 분할 방법이 제2 기준을 만족하면 상기 코딩 트리 노드를 제3 모드 유형으로 설정하는 단계를 포함하며, 상기 모드 유형에 기초하여 코딩 트리 단위를 디코딩하는 단계는: 상기 코딩 트리 노드가 제2 모드라는 결정에 따라 인트라 예측 모드를 사용하여 상기 코딩 트리 노드의 각 코딩 블록을 디코딩하는 단계; 상기 코딩 트리 노드가 제1 모드 또는 제3 모드라는 결정에 따라 상기 코딩 트리 노드와 연관된 예측 모드를 나타내는 신택스 요소를 상기 비트스트림으로부터 수신하는 단계; 상기 신택스 요소가 제1 값을 갖는다는 결정에 따라 인터 예측 모드를 사용하여 상기 코딩 트리 노드의 각 코딩 블록을 디코딩하는 단계; 및 상기 신택스 요소가 제2 값을 갖는다는 결정에 따라 인트라 예측 모드를 사용하여 상기 코딩 트리 노드의 각 코딩 블록을 디코딩하는 단계를 포함한다.

본 출원의 제2 관점에 따라, 전자 장치는 하나 이상의 프로세싱 유닛, 메모리 및 상기 메모리 저장된 복수의 프로그램을 포함한다. 상기 프로그램은 상기 하나 이상의 프로세싱 유닛에 의해 실행될 때, 상기 전자 장치로 하여금 전술한 바와 같은 비디오 데이터 디코딩 방법을 수행하게 한다.

본 출원의 제3 관점에 따라, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체는 하나 이상의 프로세싱 유닛을 가진 전자 장치에 의한 실행을 위해 복수의 프로그램을 저장한다. 상기 프로그램은 상기 하나 이상의 프로세싱 유닛에 의해 실행될 때, 상기 전자 장치로 하여금 전술한 바와 같은 비디오 데이터 디코딩 방법을 수행하게 한다.

구현에 대한 추가 이해를 제공하기 위해 포함되고 본 명세서에 통합되고 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 설명된 구현을 예시하고 설명과 함께 기본 원리를 설명하는 역할을 한다. 동일한 참조 번호는 해당 부분을 나타낸다.
도 1은 본 개시의 일부 구현에 따른 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일부 구현에 따른 예시적인 비디오 인코더를 예시하는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일부 구현에 따른 예시적인 비디오 디코더를 예시하는 블록도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 개시의 일부 구현에 따라 프레임이 어떻게 상이한 크기 및 형상의 복수의 비디오 블록으로 재귀적으로 분할되는지를 예시하는 블록도이다.
도 5는 본 개시의 일부 구현에 따른 최소 크로마 인트라 예측 단위들(smallest chroma intra prediction units, SCIPU)의 예를 예시하는 블록도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 개시의 일부 구현에 따른 VVC에서 지원되는 크로마 포맷의 예를 예시하는 블록도이다.
도 7은 본 개시의 일부 구현에 따른 다양한 크로마 포맷에서의 최소 크로마 인트라 예측 유닛(SCIPU)의 예들을 예시하는 블록도이다.
도 8은 본 개시의 일부 구현에 따라 비디오 디코더가 최소 크로마 인트라 예측 단위(SCIPU)를 디코딩하는 기술을 구현하는 예시적인 프로세스를 예시하는 흐름도이다.

이제 특정 구현에 대해 상세히 참조할 것이며, 그 예는 첨부 도면에 예시되어 있다. 다음의 상세한 설명에서, 본 명세서에 제시된 주제를 이해하는 것을 돕기 위해 다수의 비제한적인 특정 세부사항이 제시된다. 그러나 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 다양한 대안이 사용될 수 있고 주제는 이러한 특정 세부사항 없이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 여기에 제시된 주제는 디지털 비디오 능력을 가진 많은 유형의 전자 장치에서 구현될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.

도 1은 본 개시의 일부 구현에 따라 병렬로 비디오 블록들을 인코딩 및 디코딩하기 위한 예시적인 시스템(10)을 예시하는 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 목적지 디바이스(14)에 의해 나중에 디코딩될 비디오 데이터를 생성 및 인코딩하는 소스 디바이스(12)를 포함한다. 소스 디바이스(12) 및 목적지 디바이스(14)는 데스크탑 또는 랩탑, 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 셋톱 박스, 디지털 텔레비전, 카메라, 디스플레이 장치, 디지털 미디어 플레이어, 비디오 게임 콘솔, 비디오 스트리밍 장치 등을 비롯한 다양한 전자 장치 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 소스 디바이스(12) 및 목적지 디바이스(14)는 무선 통신 능력을 갖추고 있다.

일부 구현에서, 목적지 디바이스(14)는 링크(16)를 통해 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있다. 링크(16)는 소스 디바이스(12)로부터 목적지 디바이스(14)로 인코딩된 비디오 데이터를 이동할 수 있는 임의의 유형의 통신 매체 또는 디바이스를 포함할 수 있다. 일례에서, 링크(16)는 소스 디바이스(12)가 인코딩된 비디오 데이터를 실시간으로 목적지 디바이스(14)에 직접 전송할 수 있게 하는 통신 매체를 포함할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 무선 통신 프로토콜과 같은 통신 표준에 따라 변조되어 목적지 디바이스(14)로 전송될 수 있다. 통신 매체는 무선 주파수(RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 전송 회선과 같은 유선 또는 무선 통신 매체를 포함할 수 있다. 통신 매체는 근거리 네트워크, 광역 네트워크 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크와 같은 패킷 기반 네트워크의 일부를 형성할 수 있다. 통신 매체는 라우터, 스위치, 기지국, 또는 소스 디바이스(12)에서 목적지 디바이스(14)로의 통신을 용이하게 하는 데 유용할 수 있는 임의의 다른 장비를 포함할 수 있다.

일부 다른 구현에서, 인코딩된 비디오 데이터는 출력 인터페이스(22)로부터 저장 디바이스(32)로 전송될 수 있다. 이어서, 저장 디바이스(32) 내의 인코딩된 비디오 데이터는 입력 인터페이스(28)를 통해 목적지 디바이스(14)에 의해 액세스될 수 있다. 저장 디바이스(32)는 하드 드라이브, 블루-레이(Blu-ray)디스크, DVD, CD-ROM, 플래시 메모리, 휘발성 또는 비휘발성 메모리 또는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 기타 적절한 디지털 저장 매체와 같은 다양한 분산 또는 로컬 액세스 데이터 저장 매체를 포함할 수 있다. 추가 예에서, 저장 디바이스(32)는 소스 디바이스(12)에 의해 생성된 인코딩된 비디오 데이터를 보유할 수 있는 파일 서버 또는 다른 중간 저장 디바이스에 대응할 수 있다. 목적지 디바이스(14)는 스트리밍 또는 다운로드를 통해 저장 디바이스(32)로부터 저장된 비디오 데이터에 액세스할 수 있다. 파일 서버는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하고 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스(14)로 전송할 수 있는 임의의 유형의 컴퓨터일 수 있다. 예시적인 파일 서버는 웹 서버(예를 들어, 웹사이트용), FTP 서버, 네트워크 부착 스토리지(Network Attached Storage, NAS)장치 또는 로컬 디스크 드라이브를 포함한다. 목적지 디바이스(14)는 무선 채널(예를 들어, Wi-Fi 연결), 유선 연결(예를 들어, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 파일 서버에 저장된 인코딩된 비디오 데이터에 액세스하는 데 적합한 이들 양자의 조합을 포함하는 임의의 표준 데이터 연결을 통해 인코딩된 비디오 데이터에 액세스할 수 있다. 저장 디바이스(32)로부터의 인코딩된 비디오 데이터의 전송은 스트리밍 전송, 다운로드 전송, 또는 이 둘의 조합일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 소스 디바이스(12)는 비디오 소스(18), 비디오 인코더(20) 및 출력 인터페이스(22)를 포함한다. 비디오 소스(18)는 비디오 캡처 장치, 예를 들어, 비디오 카메라, 이전에 캡처된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브, 비디오 콘텐츠 제공자로부터 비디오를 수신하기 위한 비디오 피드 인터페이스, 및/또는 소스 비디오로서 컴퓨터 그래픽 데이터를 생성하기 위한 컴퓨터 그래픽 시스템, 또는 이러한 소스의 조합을 포함한다. 일례로서, 비디오 소스(18)가 보안 감시 시스템의 비디오 카메라인 경우, 소스 디바이스(12) 및 목적지 디바이스(14)는 카메라 폰 또는 비디오 폰을 형성할 수 있다. 그렇지만, 본 출원에서 설명된 구현은 일반적으로 비디오 코딩에 적용될 수 있고, 무선 및/또는 유선 애플리케이션에 적용될 수 있다.

캡처된, 미리 캡처된 또는 컴퓨터 생성 비디오는 비디오 인코더(20)에 의해 인코딩될 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 소스 디바이스(12)의 출력 인터페이스(22)를 통해 목적지 디바이스(14)로 직접 전송될 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 또한 (또는 대안적으로) 디코딩 및/또는 재생을 위해 목적지 디바이스(14) 또는 다른 장치에 의한 추후 액세스를 위해 저장 디바이스(32)에 저장된다. 출력 인터페이스(22)는 모뎀 및/또는 전송기 더 포함할 수 있다.

목적지 디바이스(14)는 입력 인터페이스(28), 비디오 디코더(30), 및 디스플레이 디바이스(34)를 포함한다. 입력 인터페이스(28)는 수신기 및/또는 모뎀을 포함할 수 있고 링크(16)를 통해 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있다. 링크(16)를 통해 또는 저장 디바이스(32) 상에 제공되는 인코딩된 비디오 데이터는 비디오 데이터를 디코딩할 때 비디오 디코더(30)에 의해 사용하기 위해 비디오 인코더(20)에 의해 생성된 다양한 신택스 요소들을 포함할 수 있다. 이러한 신택스 요소는 통신 매체를 통해 전송되거나, 저장 매체에 저장되거나, 파일 서버에 저장된 인코딩된 비디오 데이터 내에 포함될 수 있다.

일부 구현에서, 목적지 디바이스(14)는 통합 디스플레이 디바이스일 수 있는 디스플레이 디바이스(34) 및 목적지 디바이스(14)와 통신하도록 구성된 외부 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스(34)는 디코딩된 비디오 데이터를 사용자에게 표시하고, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 다른 유형의 디스플레이 장치와 같은 다양한 디스플레이 장치 중 임의의 것을 포함할 수 있다.

비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30)는 VVC, HEVC, MPEG-4, Part 10, 고급 비디오 코딩(AVC), 또는 이러한 표준의 확장과 같은 독점 또는 산업 표준에 따라 동작할 수 있다. 본 출원은 특정 비디오 코딩/디코딩 표준에 제한되지 않고 다른 비디오 코딩/디코딩 표준에 적용될 수 있음을 이해해야 한다. 소스 디바이스(12)의 비디오 인코더(20)는 이들 현재 또는 미래의 표준들 중 임의의 것에 따라 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성될 수 있다는 것이 일반적으로 고려된다. 유사하게, 목적지 디바이스(14)의 비디오 디코더(30)가 이들 현재 또는 미래의 표준들 중 임의의 것에 따라 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성될 수도 있다는 것이 또한 일반적으로 고려된다.

비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30) 각각은 하나 이상의 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor, DSP), 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit, ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate array, FPGA), 이산 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합과 같은 다양한 적합한 인코더 회로 중 임의의 것으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 부분적으로 구현되는 경우, 전자 장치는 소프트웨어에 대한 명령을 적절한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장하고 하나 이상의 프로세서를 사용하여 하드웨어에서 명령을 실행하여 본 개시에 개시된 비디오 코딩/디코딩 동작을 수행할 수 있다. 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30) 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있고, 이들 중 어느 하나는 개별 디바이스에서 결합된 인코더/디코더(CODEC)의 일부로서 통합될 수도 있다.

도 2는 본 출원에서 설명된 일부 구현에 따른 예시적인 비디오 인코더(20)를 예시하는 블록도이다. 비디오 인코더(20)는 비디오 프레임 내의 비디오 블록의 인트라 및 인터 예측 코딩을 수행할 수도 있다. 인트라 예측 코딩은 주어진 비디오 프레임 또는 픽처 내에서 비디오 데이터의 공간 중복성을 줄이거나 제거하기 위해 공간 예측에 의존한다. 인터 예측 코딩은 인접한 비디오 프레임 또는 비디오 시퀀스의 픽처 내의 비디오 데이터의 시간적 중복성을 감소 또는 제거하기 위해 시간 예측에 의존한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더(20)는 비디오 데이터 메모리(40), 예측 프로세싱 유닛(41), 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(64), 합산기(50), 변환 프로세싱 유닛(52), 양자화 유닛(54), 및 엔트로피 인코딩 유닛(56)을 포함한다. 예측 프로세싱 유닛(41)은 모션 추정 유닛(42), 모션 보상 유닛(44), 파티션 유닛(45), 인트라 예측 프로세싱 유닛(46), 및 인트라 블록 카피(block copy, BC)유닛(48)을 포함한다. 일부 구현에서, 비디오 인코더(20)는 또한 역양자화 유닛(58), 역변환 프로세싱 유닛(60), 및 비디오 블록 재구성을 위한 합산기(62)를 포함한다. 디블로킹 필터(도시되지 않음)는 블록 경계를 필터링하기 위해 합산기(62)와 DPB(64)사이에 위치하여 재구성된 비디오로부터 차단 아티팩트를 제거할 수 있다. 인 루프 필터(in loop filter)(도시되지 않음)는 합산기(62)의 출력을 필터링하기 위해 디블로킹 필터에 더하여 사용될 수도 있다. 비디오 인코더(20)는 고정 또는 프로그램 가능한 하드웨어 유닛의 형태를 취할 수 있거나 하나 이상의 고정 또는 프로그래밍 가능한 하드웨어 장치를 보여준다.

비디오 데이터 메모리(40)는 비디오 인코더(20)의 컴포넌트들에 의해 인코딩될 비디오 데이터를 저장할 수 있다. 비디오 데이터 메모리(40)의 비디오 데이터는 예를 들어, 비디오 소스(18)로부터 획득될 수 있다. DPB(64)는 (예를 들어, 인트라 또는 인터 예측 코딩 모드에서)비디오 인코더(20)에 의해 비디오 데이터를 인코딩하는 데 사용하기 위한 참조 비디오 데이터를 저장하는 버퍼이다. 비디오 데이터 메모리(40) 및 DPB(64)는 임의의 다양한 메모리 디바이스에 의해 형성될 수 있다. 다양한 예들에서, 비디오 데이터 메모리(40)는 비디오 인코더(20)의 다른 컴포넌트들과 함께 온칩일 수도 있고, 또는 그러한 컴포넌트들에 대해 오프칩일 수도 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 비디오 데이터를 수신한 후, 예측 프로세싱 유닛(41) 내의 파티션 유닛(45)은 비디오 데이터를 비디오 블록으로 분할한다. 이 분할은 또한 비디오 데이터와 연관된 쿼드 트리 구조와 같은 미리 정의된 분할 구조에 따라 비디오 프레임을 슬라이스, 타일, 또는 다른 더 큰 코딩 단위(CU)로 분할하는 것을 포함할 수 있다. 비디오 프레임은 다중 비디오 블록(또는 타일이라고 하는 비디오 블록 세트)으로 분할될 수 있다. 예측 프로세싱 유닛(41)은 에러 결과들(예를 들어, 코딩 속도 및 왜곡 수준)에 기초하여 현재 비디오 코딩을 위해, 복수의 가능한 예측 코딩 모드 중 하나, 예를 들어, 복수의 인트라 예측 코딩 모드 중 하나 또는 복수의 인터 예측 코딩 모드 중 하나를 선택할 수 있다. 예측 프로세싱 유닛(41)은 결과적인 인트라 또는 인터 예측 코딩된 블록을 합산기(50)에 제공하여 잔차 블록을 생성하고 합산기(62)에 제공하여 이후에 참조 프레임의 일부로서 사용하기 위해 인코딩된 블록을 재구성할 수 있다. 예측 프로세싱 유닛(41)은 또한 모션 벡터, 인트라 모드 인디케이터, 파티션 정보, 및 기타 이러한 신택스 정보와 같은 신택스 요소를 엔트로피 인코딩 유닛(56)에 제공한다.

현재 비디오 블록에 대한 적절한 인트라 예측 코딩 모드를 선택하기 위해, 예측 프로세싱 유닛(41) 내의 인트라 예측 프로세싱 유닛(46)은 공간 예측을 제공하기 위해 코딩될 현재 블록과 동일한 프레임의 하나 이상의 이웃 블록에 대해 현재 비디오 블록의 인트라 예측 코딩을 수행할 수 있다. 예측 프로세싱 유닛(41) 내의 모션 추정 유닛(42) 및 모션 보상 유닛(44)은 시간적 예측을 제공하기 위해 하나 이상의 참조 프레임에서 하나 이상의 예측 블록에 대해 현재 비디오 블록의 인터 예측 코딩을 수행한다. 비디오 인코더(20)는 예를 들어 비디오 데이터의 각각의 블록에 대한 적절한 코딩 모드를 선택하기 위해 다중 코딩 패스를 수행할 수도 있다.

일부 구현에서, 모션 추정 유닛(42)은 모션 벡터를 생성함으로써 현재 비디오 프레임에 대한 인터 예측 모드를 결정하는데, 이는 비디오 프레임의 시퀀스 내의 미리 결정된 패턴에 따라 참조 비디오 프레임 내의 예측 블록에 대한 현재 비디오 프레임 내에서 비디오 블록의 예측 유닛(PU)의 변위를 나타낸다. 모션 추정 유닛(42)에 의해 수행되는 모션 추정은 비디오 블록에 대한 모션을 추정하는 모션 벡터를 생성하는 프로세스이다. 예를 들어, 모션 벡터는 현재 비디오 프레임(또는 다른 코딩된 단위) 내에서 코딩되고 있는 현재 블록에 대한 참조 프레임(또는 다른 코딩된 단위) 내의 예측 블록에 대한 현재 비디오 프레임 또는 픽처 내 비디오 블록의 PU의 변위를 나타낼 수 있다. 미리 결정된 패턴은 시퀀스의 비디오 프레임을 P 프레임 또는 B 프레임으로 지정할 수 있다. 인트라 BC 유닛(48)은 인터 예측을 위한 모션 추정 유닛(42)에 의한 모션 벡터의 결정과 유사한 방식으로 인트라 BC 코딩을 위한 벡터, 예를 들어 블록 벡터를 결정할 수도 있고, 또는 블록 벡터를 결정하기 위해 모션 추정 유닛(42)을 이용할 수도 있다.

예측 블록은 절대차의 합(Sum of Absolute Difference, SAD), 제곱차의 합(Sum of Square Difference, SSD) 또는 기타 차이 메트릭에 의해 결정될 수 있는 픽셀 차이의 관점에서 코딩될 비디오 블록의 PU와 밀접하게 일치하는 것으로 간주되는 참조 프레임의 블록이다. 일부 구현에서, 비디오 인코더(20)는 DPB(64)에 저장된 참조 프레임들의 정수 이하 픽셀 위치들에 대한 값들을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더(20)는 참조 프레임의 1/4 픽셀 위치, 1/8 픽셀 위치, 또는 다른 분수 픽셀 위치의 값을 보간할 수도 있다. 따라서, 모션 추정 유닛(42)은 전체 픽셀 위치 및 분수 픽셀 위치에 대한 모션 검색을 수행하고 분수 픽셀 정밀도를 갖는 모션 벡터를 출력할 수도 있다.

모션 추정 유닛(42)은 PU의 위치를 제1 참조 프레임 리스트(리스트 0) 또는 제2 참조 프레임 리스트(리스트 1)와 비교함으로써 인터 예측 코딩된 프레임의 비디오 블록의 PU에 대한 모션 벡터를 계산하며, 이들 리스트 각각은 DPB(64)에 저장된 하나 이상의 참조 프레임을 식별한다. 모션 추정 유닛(42)은 계산된 모션 벡터를 모션 보상 유닛(44)에 전송한 다음 엔트로피 인코딩 유닛(56)으로 전송한다.

모션 보상 유닛(44)에 의해 수행되는 모션 보상은 모션 추정 유닛(42)에 의해 결정된 모션 벡터에 기초하여 예측 블록을 페치하거나 생성하는 것을 포함할 수 있다. 현재 비디오 블록의 PU에 대한 모션 벡터를 수신하면, 모션 보상 유닛(44)은 모션 벡터가 참조 프레임 리스트 중 하나에서 가리키는 예측 블록의 위치를 찾고, DPB(64)로부터 예측 블록을 검색하고, 예측 블록을 합산기(50)로 포워딩할 수 있다. 합산기(50)는 그런 다음 코딩되고 있는 현재 비디오 블록의 픽셀 값으로부터 모션 보상 유닛(44)에 의해 제공되는 예측 블록의 픽셀 값을 감산함으로써 픽셀 차이 값의 잔차 비디오 블록을 형성한다. 잔차 비디오 블록을 형성하는 픽셀 차이 값은 루마 또는 크로마 차이 성분 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 모션 보상 유닛(44)은 또한 비디오 프레임의 비디오 블록들을 디코딩할 때 비디오 디코더(30)에 의해 사용하기 위해 비디오 프레임의 비디오 블록들과 연관된 신택스 요소들을 생성할 수도 있다. 신택스 요소는 예를 들어 예측 블록을 식별하는 데 사용되는 모션 벡터를 정의하는 신택스 요소, 예측 모드를 나타내는 임의의 플래그, 또는 여기에 설명된 임의의 다른 신택스 정보를 포함할 수 있다. 모션 추정 유닛(42) 및 모션 보상 유닛(44)은 고집적도로 통합될 수 있지만 개념적 목적을 위해 별도로 예시된다는 점에 유의한다.

일부 구현에서, 인트라 BC 유닛(48)은 모션 추정 유닛(42) 및 모션 보상 유닛(44)과 관련하여 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로 벡터들을 생성하고 예측 블록을 페치할 수 있지만, 예측 블록은 현재 블록이 코딩되고 있는 프레임과 동일한 프레임에 존재하고 벡터는 모션 벡터와 대조적으로 블록 벡터로 지칭된다. 특히, 인트라 BC 유닛(48)은 현재 블록을 인코딩하는 데 사용할 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 일부 예에서, 인트라 BC 유닛(48)은 예를 들어 별도의 인코딩 패스 동안 다양한 인트라 예측 모드를 사용하여 현재 블록을 인코딩하고, 레이트-왜곡 분석을 통해 그것들의 성능을 테스트할 수도 있다. 다음으로, 인트라 BC 유닛(48)은 다양한 테스트된 인트라 예측 모드 중에서 사용하기에 적절한 인트라 예측 모드를 선택하고 그에 따라 인트라 모드 인디케이터(intra-mode indicator)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 인트라 BC 유닛(48)은 다양한 테스트된 인트라 예측 모드에 대한 레이트-왜곡 분석을 사용하여 레이트-왜곡 값을 계산할 수 있고, 테스트된 모드 중에서 가장 좋은 레이트-왜곡 특성을 갖는 인트라 예측 모드를 사용하기에 적절한 인트라 예측 모드로 선택할 수 있다. 레이트-왜곡 분석은 일반적으로 인코딩된 블록을 생성하기 위해 인코딩되었던 원래의 인코딩되지 않은 블록과 인코딩된 블록 사이의 왜곡(또는 오류) 양뿐만 아니라, 인코딩된 블록을 생성하는 데 사용된 비트레이트(즉, 비트 수)를 결정한다. 인트라 BC 유닛(48)은 블록에 대한 최상의 레이트-왜곡 값을 나타내는 인트라 예측 모드를 결정하기 위해 다양한 인코딩된 블록에 대한 왜곡 및 레이트로부터 비율을 계산할 수 있다.

다른 예들에서, 인트라 BC 유닛(48)은 모션 추정 유닛(42) 및 모션 보상 유닛(44)을 전체적으로 또는 부분적으로 사용하여 여기에 설명된 구현에 따른 인트라 BC 예측을 위한 이러한 기능들을 수행할 수도 있다. 두 경우 모두 인트라 블록 카피에 있어서, 예측 블록은 절대차의 합(Sum of Absolute Difference, SAD), 제곱차의 합(Sum of Square Difference, SSD) 또는 기타 차이 메트릭에 의해 결정될 수 있는 픽셀 차이의 관점에서, 코딩될 블록과 밀접하게 일치하는 것으로 간주되는 블록일 수다.

예측 블록이 인트라 예측에 따라 동일한 프레임으로부터 또는 인터 예측에 따라 다른 프레임에 속하는지에 상관없이, 비디오 인코더(20)는 코딩되고 있는 현재 비디오 블록의 픽셀 값에서 예측 블록의 픽셀 값을 감산하여 픽셀 차이 값을 형성함으로써 잔차 비디오 블록을 형성할 수도 있다. 잔차 비디오 블록을 형성하는 픽셀 차이 값은 루마 및 크로마 성분 차이를 모두 포함할 수 있다.

인트라 예측 프로세싱 유닛(46)은 위에서 설명한 대로 모션 추정 유닛(42) 및 모션 보상 유닛(44)에 의해 수행되는 인터 예측, 또는 인트라 BC 유닛(48)에 의해 수행되는 인트라 블록 카피 예측에 대한 대안으로서 현재 비디오 블록을 인트라 예측할 수도 있다. 특히, 인트라 예측 프로세싱 유닛(46)은 현재 블록을 인코딩하는 데 사용할 인트라 예측 모드를 결정할 수도 있다. 그렇게 하기 위해, 인트라 예측 프로세싱 유닛(46)은 예를 들어 별도의 인코딩 패스 동안 다양한 인트라 예측 모드를 사용하여 현재 블록을 인코딩할 수도 있고, 인트라 예측 프로세싱 유닛(46)(또는 일부 예에서 모드 선택 유닛)은 테스트된 인트라 예측 모드로부터 사용하기에 적절한 인트라 예측을 선택할 수도 있다. 인트라 예측 프로세싱 유닛(46)은 블록에 대한 선택된 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 엔트로피 인코딩 유닛(56)에 제공할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛(56)은 비트스트림에서 선택된 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 인코딩할 수도 있다.

예측 프로세싱 유닛(41)이 인터 예측 또는 인트라 예측을 통해 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 결정한 후, 합산기(50)는 현재 비디오 블록에서 예측 블록을 감산함으로써 잔차 비디오 블록을 형성한다. 잔차 블록의 잔차 비디오 데이터는 하나 이상의 변환 단위(TU)에 포함될 수 있고 변환 프로세싱 유닛(52)에 제공된다. 변환 프로세싱 유닛(52)은 이산 코사인 변환(DCT)과 같은 변환 또는 개념적으로 유사한 변환을 사용하여 잔차 비디오 데이터를 잔차 변환 계수로 변환한다.

변환 프로세싱 유닛(52)은 결과적인 변환 계수들을 양자화 유닛(54)에 보낼 수도 있다. 양자화 유닛(54)은 비트 레이트를 더 감소시키기 위해 변환 계수들을 양자화한다. 양자화 프로세스는 또한 계수의 일부 또는 전부와 관련된 비트 깊이를 감소시킬 수 있다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터를 조정함으로써 수정될 수 있다. 일부 예에서, 양자화 유닛(54)은 그런 다음 양자화된 변환 계수들을 포함하는 행렬의 스캔을 수행할 수도 있다. 대안적으로, 엔트로피 인코딩 유닛(56)은 스캔을 수행할 수 있다.

양자화에 이어서, 엔트로피 인코딩 유닛(56)은 양자화된 변환 계수를 예를 들어, 컨텍스트 적응 가변 길이 코딩(context adaptive variable length coding, CAVLC), 컨텍스트 적응 이진 산술 코딩(context adaptive binary arithmetic coding, CABAC), 신택스 기반 컨텍스트 적응 이진 산술 코딩(syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding, SBAC), 확률 간격 분할 엔트로피(probability interval partitioning entropy, PIPE) 코딩 또는 다른 엔트로피 인코딩 방법 또는 기술을 사용하여 비디오 비트스트림으로 인코딩한다. 인코딩된 비트스트림은 그런 다음 비디오 디코더(30)로 전송되거나, 또는 비디오 디코더(30)로 나중에 전송되거나 비디오 디코더(30)에 의한 검색을 위해 저장 디바이스(32)에 보관될 수 있다. 엔트로피 인코딩 유닛(56)은 또한 코딩 중인 현재 비디오 프레임을 위한 다른 신택스 요소 및 모션 벡터를 엔트로피 인코딩할 수 있다.

역양자화 유닛(58) 및 역변환 프로세싱 유닛(60)은 각각 역양자화 및 역변환을 적용하여 다른 비디오 블록의 예측을 위한 참조 블록을 생성하기 위해 픽셀 도메인에서 잔차 비디오 블록을 재구성한다. 위에서 언급한 바와 같이, 모션 보상 유닛(44)은 DPB(64)에 저장된 프레임의 하나 이상의 참조 블록으로부터 모션 보상된 예측 블록을 생성할 수도 있다. 모션 보상 유닛(44)은 또한 예측 블록에 하나 이상의 보간 필터를 적용하여 모션 추정에 사용하기 위한 서브-정수 픽셀을 계산할 수도 있다.

합산기(62)는 DPB(64)에 저장하기 위한 참조 블록을 생성하기 위해 모션 보상 유닛(44)에 의해 생성된 모션 보상된 예측 블록에 재구성된 잔차 블록을 추가한다. 참조 블록은 후속 비디오 프레임에서 다른 비디오 블록을 인터 예측하기 위해 인트라 BC 유닛(48), 모션 추정 유닛(42) 및 모션 보상 유닛(44)에 의해 예측 블록으로서 사용될 수 있다.

도 3은 본 출원의 일부 구현에 따른 예시적인 비디오 디코더(30)를 예시하는 블록도이다. 비디오 디코더(30)는 비디오 데이터 메모리(79), 엔트로피 디코딩 유닛(80), 예측 프로세싱 유닛(81), 역양자화 유닛(86), 역변환 프로세싱 유닛(88), 합산기(90), 및 DPB(92)를 포함한다. 예측 프로세싱 유닛(81)은 모션 보상 유닛(82), 인트라 예측 프로세싱 유닛(84), 및 인트라 BC 유닛(85)을 더 포함한다. 비디오 디코더(30)는 도 2와 관련하여 비디오 인코더(20)에 대해 위에서 설명된 인코딩 프로세스와 일반적으로 상반되는 디코딩 프로세스를 수행할 수도 있다. 예를 들어, 모션 보상 유닛(82)은 엔트로피 디코딩 유닛(80)으로부터 수신된 모션 벡터들에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수 있는 한편, 인트라 예측 유닛(84)은 엔트로피 디코딩 유닛(80)으로부터 수신된 인트라 예측 모드 인디케이터들에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수 있다.

일부 예에서, 비디오 디코더(30)의 유닛은 본 출원의 구현을 수행하도록 임무를 받을 수도 있다. 또한, 일부 예에서, 본 개시의 구현은 비디오 디코더(30)의 유닛 중 하나 이상으로 분할될 수도 있다. 예를 들어, 인트라 BC 유닛(85)은 단독으로, 또는 다른 것과 조합하여 본 출원의 구현을 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛(82), 인트라 예측 프로세싱 유닛(84), 및 엔트로피 디코딩 유닛(80)과 같은 비디오 디코더(30)의 유닛들을 포함한다. 일부 예에서, 비디오 디코더(30)는 인트라 BC 유닛(85)을 포함하지 않을 수도 있고 인트라 BC 유닛(85)의 기능은 모션 보상 유닛(82)과 같은 예측 프로세싱 유닛(81)의 다른 컴포넌트들에 의해 수행될 수도 있다.

비디오 데이터 메모리(79)는 비디오 디코더(30)의 다른 컴포넌트들에 의해 디코딩될 인코딩된 비디오 비트스트림과 같은 비디오 데이터를 저장할 수 있다. 비디오 데이터 메모리(79)에 저장된 비디오 데이터는 예를 들어, 비디오 데이터의 유선 또는 무선 네트워크 통신을 통해, 또는 물리적 데이터 저장 매체(예를 들어, 플래시 드라이브 또는 하드 디스크)에 액세스하여 저장 디바이스(32)로부터, 카메라와 같은 로컬 비디오 소스로부터 획득될 수 있다. 비디오 데이터 메모리(79)는 인코딩된 비디오 비트스트림으로부터 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 코딩된 픽처 버퍼(CPB)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(30)의 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(92)는 (예를 들어, 인트라 또는 인터 예측 코딩 모드에서) 비디오 디코더(30)에 의해 비디오 데이터를 디코딩하는 데 사용하기 위한 참조 비디오 데이터를 저장한다. 비디오 데이터 메모리(79) 및 DPB(92)는 동기 DRAM(SDRAM), 자기 저항 RAM(MRAM), 저항성 RAM(RRAM), 또는 다른 유형의 메모리 장치를 포함하는 동적 랜덤 액세스 메모리()와 같은, 임의의 다양한 메모리 디바이스에 의해 형성될 수 있다. 예시를 위해, 비디오 데이터 메모리(79) 및 DPB(92)는 도 3의 비디오 디코더(30)의 2개의 별개의 구성요소로서 도시된다. 그러나 비디오 데이터 메모리(79) 및 DPB(92)가 동일한 메모리 장치 또는 별도의 메모리 장치에 의해 제공될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 일부 예에서, 비디오 데이터 메모리(79)는 비디오 디코더(30)의 다른 컴포넌트들과 함께 온칩일 수도 있고, 또는 그러한 컴포넌트들에 대해 오프칩일 수도 있다.

디코딩 프로세스 동안, 비디오 디코더(30)는 인코딩된 비디오 프레임 및 연관된 신택스 요소의 비디오 블록을 나타내는 인코딩된 비디오 비트스트림을 수신한다. 비디오 디코더(30)는 비디오 프레임 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨에서 신택스 요소를 수신할 수도 있다. 비디오 디코더(30)의 엔트로피 디코딩 유닛(80)은 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 양자화된 계수, 모션 벡터 또는 인트라 예측 모드 인디케이터, 및 다른 신택스 요소를 생성한다. 그런 다음, 엔트로피 디코딩 유닛(80)은 모션 벡터들 및 다른 신택스 요소들을 예측 프로세싱 유닛(81)에 포워딩한다.

비디오 프레임이 인트라 예측 코딩된 (I) 프레임으로 코딩되거나 다른 유형의 프레임의 인트라 코딩된 예측 블록에 대해 코딩될 때, 예측 프로세싱 유닛(81)의 인트라 예측 프로세싱 유닛(84)은 시그널링된 인트라 예측 모드 및 현재 프레임의 이전에 디코딩된 블록으로부터의 참조 데이터에 기초하여 현재 비디오 프레임의 비디오 블록에 대한 예측 데이터를 생성할 수 있다.

비디오 프레임이 인터-예측 코딩된 (즉, B 또는 P) 프레임으로서 코딩될 때, 예측 프로세싱 유닛(81)의 모션 보상 유닛(82)은 엔트로피 디코딩 유닛(80)으로부터 수신된 모션 벡터 및 다른 신택스 요소에 기초하여 현재 비디오 프레임의 비디오 블록에 대한 하나 이상의 예측 블록을 생성한다. 예측 블록의 각각은 참조 프레임 리스트 중 하나 내의 참조 프레임으로부터 생성될 수 있다. 비디오 디코더(30)는 DPB(92)에 저장된 참조 프레임들에 기초하여 디폴트 구성 기술들을 사용하여 참조 프레임 리스트들, 리스트 0 및 리스트 1을 구성할 수도 있다.

일부 예에서, 비디오 블록이 여기에 설명된 인트라 BC 모드에 따라 코딩될 때, 예측 프로세싱 유닛(81)의 인트라 BC 유닛(85)은 엔트로피 디코딩 유닛(80)으로부터 수신된 블록 벡터 및 다른 신택스 요소에 기초하여 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성한다. 예측 블록은 비디오 인코더(20)에 의해 정의된 현재 비디오 블록과 동일한 픽처의 재구성된 영역 내에 있을 수도 있다.

모션 보상 유닛(82) 및/또는 인트라 BC 유닛(85)은 모션 벡터 및 다른 신택스 요소를 파싱함으로써 현재 비디오 프레임의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 그런 다음 예측 정보를 사용하여 현재 비디오 블록이 디코딩되는 동안 비디오 프레임에 대한 예측 블록을 생성한다. 예를 들어, 모션 보상 유닛(82)은 비디오 프레임의 비디오 블록을 코딩하는 데 사용되는 예측 모드(예를 들어, 인트라 또는 인터 예측), 인터 예측 프레임 유형(예를 들어, B 또는 P), 프레임에 대한 참조 프레임 리스트 중 하나 이상에 대한 구성 정보, 프레임의 각 인터 예측 인코딩된 비디오 블록에 대한 모션 벡터, 프레임의 각 인터 예측 코딩된 비디오 블록에 대한 인터 예측 상태, 및 그 외 정보를 결정하기 위해 수신된 신택스 요소 중 일부를 사용하여 현재 비디오 프레임의 비디오 블록을 디코딩한다.

유사하게, 인트라 BC 유닛(85)은 현재 비디오 블록이 인트라 BC 모드를 사용하여 예측되었다고 결정하기 위해 수신된 신택스 요소 중 일부, 프레임의 비디오 블록이 재구성된 영역 내에 있고 DPB(92)에 저장되어야 하는 구성 정보, 프레임의 각 인트라 BC 예측 비디오 블록에 대한 블록 벡터, 프레임의 각 인트라 BC 예측 비디오 블록에 대한 인트라 BC 예측 상태 및 그 외 정보를 사용하여 현재 비디오 프레임의 비디오 블록을 디코딩할 수 있다.

모션 보상 유닛(82)은 또한 참조 블록의 서브-정수 픽셀에 대한 보간된 값을 계산하기 위해 비디오 블록의 인코딩 동안 비디오 인코더(20)에 의해 사용되는 보간 필터를 사용하여 보간을 수행할 수도 있다. 이 경우에, 모션 보상 유닛(82)은 수신된 신택스 요소로부터 비디오 인코더(20)에 의해 사용되는 보간 필터들을 결정할 수도 있고 예측 블록들을 생성하기 위해 보간 필터들을 사용할 수도 있다.

역양자화 유닛(86)은 양자화 정도를 결정하기 위해 비디오 프레임의 각 비디오 블록에 대해 비디오 인코더(20)에 의해 계산된 동일한 양자화 파라미터를 사용하여 엔트로피 디코딩 유닛(80)에 의해 디코딩된 비트스트림 및 엔트로피에 제공된 양자화된 변환 계수를 역양자화한다. 역변환 프로세싱 유닛(88)은 픽셀 도메인에서 잔차 블록을 재구성하기 위해 역변환, 예를 들어, 역 DCT, 역 정수 변환, 또는 개념적으로 유사한 역변환 프로세스를 변환 계수에 적용한다.

모션 보상 유닛(82) 또는 인트라 BC 유닛(85)이 벡터 및 다른 신택스 요소에 기초하여 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후, 합산기(90)는 역변환 프로세싱 유닛(88)으로부터의 잔차 블록과 모션 보상 유닛(82) 및 인트라 BC 유닛(85)에 의해 생성된 대응하는 예측 블록을 합산함으로써 현재 비디오 블록에 대한 디코딩된 비디오 블록을 재구성한다. 디코딩된 비디오 블록을 추가로 처리하기 위해 합산기(90)와 DPB(92)사이에 인-루프 필터(도시되지 않음)가 위치될 수 있다. 그런 다음 주어진 프레임의 디코딩된 비디오 블록은 DPB(92)에 저장되며, DPB(92)는 다음 비디오 블록의 후속 모션 보상에 사용되는 참조 프레임을 저장한다. DPB(92), 또는 DPB(92)와 분리된 메모리 디바이스는 또한 도 1의 디스플레이 디바이스(34)와 같은 디스플레이 디바이스 상의 추후 프레젠테이션을 위해 디코딩된 비디오를 저장할 수 있다.

전형적인 비디오 코딩 프로세스에서, 비디오 시퀀스는 일반적으로 프레임 또는 픽처의 정렬된 세트를 포함한다. 각 프레임은 SL, SCb 및 SCr로 표시된 3개의 샘플 어레이를 포함할 수 있다. SL은 루마 샘플의 2차원 배열이다. SCb는 Cb 크로마 샘플의 2차원 배열이다. SCr은 Cr 크로마 샘플의 2차원 배열이다. 다른 경우에 프레임은 단색일 수 있으므로 루마 샘플의 2차원 어레이 하나만 포함한다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더(20)(또는 더 구체적으로 파티션 유닛(45))는 먼저 프레임을 코딩 트리 단위(CTU)의 세트로 파티셔닝함으로써 프레임의 인코딩된 표현을 생성한다. 비디오 프레임은 왼쪽에서 오른쪽으로, 위에서 아래로 래스터 스캔 순서로 연속적으로 정렬된 정수 수의 CTU를 포함할 수 있다. 각 CTU는 가장 큰 논리 코딩 단위이고 CTU의 폭과 높이는 시퀀스 파라미터 세트에서 비디오 인코더(20)에 의해 시그널링되어, 비디오 시퀀스의 모든 CTU는 128×128, 64×64, 32×32, 16×16 중 하나인 동일한 크기를 갖는다. 그러나 본 출원이 반드시 특정 크기로 제한되는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 CTU는 루마 샘플의 하나의 코딩 트리 블록(CTB), 크로마 샘플의 2개의 대응하는 코딩 트리 블록, 및 코딩 트리 블록의 샘플을 코딩하는 데 사용되는 신택스 요소를 포함할 수 있다. 신택스 요소는 코딩된 픽셀 블록의 상이한 유형의 유닛의 속성 및 비디오 디코더(30)에서 비디오 시퀀스가 인터 또는 인트라 예측, 인트라 예측 모드, 모션 벡터 및 기타 파라미터를 포함하여 재구성될 수 있는 방법을 설명한다. 모노크롬 픽처 또는 3개의 개별 컬러 평면을 갖는 픽처에서, CTU는 코딩 트리 블록의 샘플을 코딩하는 데 사용되는 단일 코딩 트리 블록 및 신택스 요소를 포함할 수 있다. 코딩 트리 블록은 샘플의 NxN 블록일 수 있다.

더 나은 성능을 달성하기 위해, 비디오 인코더(20)는 CTU의 코딩 트리 블록에 대해 이진 트리 분할, 삼항 트리 분할, 쿼드 트리 분할 또는 이들의 조합과 같은 트리 분할을 재귀적으로 수행하고 CTU를 더 작은 코딩 단위(CU)로 분할할 수도 있다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 64x64 CTU(400)는 먼저 각각 32x32의 블록 크기를 갖는 4개의 더 작은 CU로 분할된다. 4개의 더 작은 CU 중 CU(410)와 CU(420)는 각각 블록 크기에 따라 16x16의 4개의 CU로 나뉜다. 2개의 16x16 CU(430 및 440)는 각각 블록 크기에 따라 8x8의 4개의 CU로 분할된다. 도 4d는 도 4c에 도시된 바와 같은 CTU(400)의 파티션 프로세스의 최종 결과를 도시하는 쿼드-트리 데이터 구조를 도시하며, 쿼드 트리의 각 리프 노드는 32x32 내지 8x8 범위의 각각의 크기의 하나의 CU에 대응한다. 도 4b에 도시된 CPU와 마찬가지로, 각각의 CU는 루마 샘플의 코딩 블록(CB) 및 동일한 크기의 프레임의 크로마 샘플의 2개의 대응하는 코딩 블록, 및 코딩 블록의 샘플을 코딩하는 데 사용되는 신택스 요소를 포함할 수 있다. 모노크롬 픽처 또는 3개의 개별 컬러 평면을 갖는 픽처에서, CU는 코딩 블록의 샘플을 코딩하는 데 사용되는 단일 코딩 블록 및 신택스 구조를 포함할 수 있다. 도 4c 및 도 4d에 도시된 쿼드-트리 파티셔닝은 단지 예시를 위한 것이며 하나의 CTU는 쿼드/터너리/바이너리-트리 파티션을 기반으로 하는 다양한 로컬 특성에 적응하기 위해 CU로 분할될 수 있다. 다중 유형 트리 구조에서, 하나의 CTU는 쿼드 트리 구조로 분할되고 각 쿼드 트리 리프 CU는 이진 및 삼진 트리 구조로 더 분할될 수 있다. 도 4e에 도시된 바와 같이, 4원 분할, 수평 2진 분할, 수직 2진 분할, 수평 3원 분할 및 수직 3원 분할의 5가지 분할 유형이 있다.

일부 구현에서, 비디오 인코더(20)는 CU의 코딩 블록을 하나 이상의 MxN 예측 블록들(PB)로 더 분할할 수도 있다. 예측 블록은 동일한 예측(인터 또는 인트라)이 적용되는 샘플의 직사각형(정사각형 또는 비정사각형) 블록이다. CU의 예측 유닛(PU)은 루마 샘플의 예측 블록, 크로마 샘플의 2개의 대응하는 예측 블록, 및 예측 블록을 예측하는 데 사용되는 신택스 요소를 포함할 수 있다. 모노크롬 픽처 또는 3개의 개별 컬러 평면을 갖는 픽처에서, PU는 단일 예측 블록 및 예측 블록을 예측하는 데 사용되는 신택스 구조를 포함할 수 있다. 비디오 인코더(20)는 CU의 각각의 PU의 루마, Cb, 및 Cr 예측 블록에 대한 예측 루마, Cb, 및 Cr 블록을 생성할 수도 있다.

비디오 인코더(20)는 PU에 대한 예측 블록들을 생성하기 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용할 수도 있다. 비디오 인코더(20)가 PU의 예측 블록들을 생성하기 위해 인트라 예측을 사용하는 경우, 비디오 인코더(20)는 PU와 연관된 프레임의 디코딩된 샘플들에 기초하여 PU의 예측 블록들을 생성할 수도 있다. 비디오 인코더(20)가 PU의 예측 블록들을 생성하기 위해 인터 예측을 사용하는 경우, 비디오 인코더(20)는 PU와 연관된 프레임 이외의 하나 이상의 프레임들의 디코딩된 샘플들에 기초하여 PU의 예측 블록들을 생성할 수도 있다.

비디오 인코더(20)가 CU의 하나 이상의 PU들에 대한 예측 루마, Cb, 및 Cr 블록들을 생성한 후, CU의 루마 잔차 블록의 각 샘플이 CU의 예측 루마 블록 중 하나의 블록의 루마 샘플과 CU의 원래 루마 코딩 블록의 대응하는 샘플 간의 차이를 나타내도록 비디오 인코더(20)는 그것의 원래 루마 코딩 블록으로부터 CU의 예측 루마 블록들을 감산함으로써 CU에 대한 루마 잔차 블록을 생성할 수도 있다. 유사하게, CU의 Cb 잔차 블록의 각 샘플이 CU의 예측 Cb 블록 중 하나의 블록의 Cb 샘플과 CU의 원래 Cb 코딩 블록의 대응하는 샘플 간의 차이를 나타내고 CU의 Cr 잔차 블록의 각 샘플이 CU의 예측 Cr 블록 중 하나의 블록의 Cr 샘플과 CU의 원래 Cr 코딩 블록의 대응하는 샘플 간의 차이를 나타낼 수 있도록 비디오 인코더(20)는 CU 에 대한 Cb 잔차 블록 및 Cr 잔차 블록을 각각 생성할 수도 있다.

또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더(20)는 CU의 루마, Cb, 및 Cr 잔차 블록을 하나 이상의 루마, Cb, 및 Cr 변환 블록으로 분해하기 위해 쿼드-트리 파티셔닝을 사용할 수도 있다. 변환 블록은 동일한 변환이 적용되는 샘플의 직사각형(정사각형 또는 비정사각형) 블록이다. CU의 변환 단위(TU)는 루마 샘플의 변환 블록, 크로마 샘플의 2개의 대응하는 변환 블록, 및 변환 블록 샘플을 변환하는 데 사용되는 신택스 요소를 포함할 수 있다. 따라서, CU의 각각의 TU는 루마 변환 블록, Cb 변환 블록, 및 Cr 변환 블록과 연관될 수 있다. 일부 예에서, TU와 연관된 루마 변환 블록은 CU의 루마 잔차 블록의 서브-블록일 수도 있다. Cb 변환 블록은 CU의 Cb 잔차 블록의 서브 블록일 수 있다. Cr 변환 블록은 CU의 Cr 잔차 블록의 서브 블록일 수 있다. 모노크롬 픽처 또는 3개의 개별 컬러 평면을 갖는 픽처에서, TU는 단일 변환 블록 및 변환 블록의 샘플을 변환하는 데 사용되는 신택스 구조를 포함할 수 있다.

비디오 인코더(20)는 TU에 대한 루마 계수 블록을 생성하기 위해 TU의 루마 변환 블록에 하나 이상의 변환을 적용할 수도 있다. 계수 블록은 변환 계수의 2차원 배열일 수 있다. 변환 계수는 스칼라 양일 수 있다. 비디오 인코더(20)는 TU에 대한 Cb 계수 블록을 생성하기 위해 TU의 Cb 변환 블록에 하나 이상의 변환들을 적용할 수도 있다. 비디오 인코더(20)는 TU에 대한 Cr 계수 블록을 생성하기 위해 TU의 Cr 변환 블록에 하나 이상의 변환들을 적용할 수도 있다.

계수 블록(예를 들어, 루마 계수 블록, Cb 계수 블록 또는 Cr 계수 블록)을 생성한 후, 비디오 인코더(20)는 계수 블록을 양자화할 수도 있다. 양자화는 일반적으로 변환 계수를 양자화하여 변환 계수를 나타내는 데 사용되는 데이터의 양을 가능한 감소시켜 추가 압축을 제공하는 프로세스를 나타낸다. 비디오 인코더(20)가 계수 블록을 양자화한 후에, 비디오 인코더(20)는 양자화된 변환 계수들을 나타내는 신택스 요소들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더(20)는 양자화된 변환 계수들을 나타내는 신택스 요소들에 대해 컨텍스트 적응 이진 산술 코딩(CABAC)을 수행할 수도 있다. 마지막으로, 비디오 인코더(20)는 저장 디바이스(32)에 저장되거나 목적지 디바이스(14)로 전송되는, 코딩된 프레임들 및 관련 데이터의 표현을 형성하는 비트들의 시퀀스를 포함하는 비트스트림을 출력할 수도 있다.

비디오 인코더(20)에 의해 생성된 비트스트림을 수신한 후, 비디오 디코더(30)는 비트스트림을 파싱하여 비트스트림으로부터 신택스 요소들을 얻을 수도 있다. 비디오 디코더(30)는 비트스트림으로부터 획득된 신택스 요소들에 적어도 부분적으로 기초하여 비디오 데이터의 프레임들을 재구성할 수도 있다. 비디오 데이터를 재구성하는 프로세스는 일반적으로 비디오 인코더(20)에 의해 수행되는 인코딩 프로세스와 상호적이다. 예를 들어, 비디오 디코더(30)는 현재 CU의 TU와 연관된 계수 블록에 대해 역변환을 수행하여 현재 CU와 연관된 잔차 블록을 재구성할 수도 있다. 비디오 디코더(30)는 또한 현재 CU의 PU들에 대한 예측 블록들의 샘플들을 현재 CU의 TU들의 변환 블록들의 대응하는 샘플들에 추가함으로써 현재 CU의 코딩 블록들을 재구성한다. 프레임의 각각의 CU에 대한 코딩 블록을 재구성한 후, 비디오 디코더(30)는 프레임을 재구성할 수도 있다.

위에서 언급한 바와 같이, 비디오 코딩은 주로 2개의 모드, 즉, 인트라 프레임 예측(또는 인트라 예측) 및 인터 프레임 예측(또는 인터 예측)을 사용하여 비디오 압축을 달성한다. 팔레트 기반 코딩(Palette-based coding)은 많은 비디오 코딩 표준에서 채택한 또 다른 코딩 방식이다. 스크린 생성 콘텐츠 코딩에 특히 적합할 수 있는 팔레트 기반 코딩에서, 비디오 코더(예를 들어, 비디오 인코더(20) 또는 비디오 디코더(30))는 주어진 블록의 비디오 데이터를 나타내는 색상의 팔레트 테이블을 형성한다. 팔레트 테이블에는 주어진 블록에서 가장 지배적인 (예를 들어, 자주 사용되는) 픽셀 값이 포함된다. 주어진 블록의 비디오 데이터에서 자주 표현되지 않는 픽셀 값은 팔레트 테이블에 포함되지 않거나 팔레트 테이블에 이스케이프 색상으로 포함된다.

팔레트 테이블의 각 엔트리는 팔레트 테이블에 있는 대응하는 픽셀 값에 대한 인덱스를 포함한다. 블록의 샘플들에 대한 팔레트 인덱스는 팔레트 테이블로부터의 어떤 엔트리가 어떤 샘플을 예측하거나 재구성하는 데 사용될 것인지를 나타내기 위해 코딩될 수 있다. 이 팔레트 모드는 픽처, 슬라이스, 타일 또는 기타 비디오 블록 그룹화의 제1 블록에 대한 팔레트 예측기를 생성하는 프로세스로 시작한다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 후속 비디오 블록에 대한 팔레트 예측기는 일반적으로 이전에 사용된 팔레트 예측기를 업데이트함으로써 생성된다. 예시를 위해, 팔레트 예측기가 픽처 레벨에서 정의된다고 가정한다. 다시 말해, 픽처는 각각 자신의 팔레트 테이블을 갖는 다중 코딩 블록을 포함할 수 있지만, 전체 픽처에 대해 하나의 팔레트 예측기가 있다.

비디오 비트스트림에서 팔레트 엔트리를 시그널링하는 데 필요한 비트를 줄이기 위해, 비디오 디코더는 비디오 블록을 재구성하는 데 사용되는 팔레트 테이블에서 새로운 팔레트 엔트리를 결정하기 위해 팔레트 예측기를 이용할 수도 있다. 예를 들어, 팔레트 예측기는 이전에 사용된 팔레트 테이블로부터의 팔레트 엔트리를 포함하거나 심지어 가장 최근에 사용된 팔레트 테이블의 모든 엔트리를 포함함으로써 가장 최근에 사용된 팔레트 테이블로 초기화될 수 있다. 일부 구현에서, 팔레트 예측기는 가장 최근에 사용된 팔레트 테이블로부터의 모든 항목보다 적은 수의 항목을 포함할 수 있고 그런 다음 이전에 사용된 다른 팔레트 테이블로부터의 일부 항목을 통합할 수 있다. 팔레트 예측기는 상이한 블록을 코딩하는 데 사용되는 팔레트 테이블과 동일한 크기를 가질 수 있거나 상이한 블록을 코딩하는 데 사용되는 팔레트 테이블보다 크거나 작을 수 있다. 일례에서, 팔레트 예측기는 64개의 팔레트 엔트리를 포함하는 FIFO(first-in-first-out ) 테이블로서 구현된다.

팔레트 예측기로부터 비디오 데이터의 블록에 대한 팔레트 테이블을 생성하기 위해, 비디오 디코더는 인코딩된 비디오 비트스트림으로부터 팔레트 예측기의 각 엔트리에 대한 1비트 플래그를 수신할 수도 있다. 1비트 플래그는 팔레트 예측기의 연관된 엔트리가 팔레트 테이블에 포함될 것임을 나타내는 제1 값(예를 들어, 이진수 1) 또는 팔레트 예측기의 연관된 엔트리가 팔레트 테이블에 포함되지 않을 것임을 나타내는 제2 값(예를 들어, 이진수 0)을 가질 수 있다. 팔레트 예측기의 크기가 비디오 데이터 블록에 사용되는 팔레트 테이블보다 큰 경우, 비디오 디코더는 팔레트 테이블에 대한 최대 크기에 도달하면 더 많은 플래그 수신을 중단할 수도 있다.

일부 구현에서, 팔레트 테이블의 일부 엔트리는 팔레트 예측기를 사용하여 결정되는 대신 인코딩된 비디오 비트스트림에서 직접 시그널링될 수 있다. 그러한 엔트리에 대해, 비디오 디코더는 인코딩된 비디오 비트스트림으로부터 엔트리와 연관된 루마 및 2개의 크로마 성분에 대한 픽셀 값을 나타내는 3개의 개별 m-비트 값을 수신할 수도 있으며, 여기서 m은 비디오 데이터의 비트 깊이를 나타낸다. 직접 신호된 팔레트 항목에 필요한 여러 m비트 값과 비교하여 팔레트 예측기에서 파생된 팔레트 항목에는 1비트 플래그만 필요하다. 따라서, 팔레트 예측기를 사용하여 일부 또는 모든 팔레트 엔트리를 시그널링하는 것은 새로운 팔레트 테이블의 엔트리를 시그널링하는 데 필요한 비트 수를 상당히 감소시킬 수 있고, 이에 의해 팔레트 모드 코딩의 전체 코딩 효율을 개선할 수 있다.

많은 경우에, 하나의 블록에 대한 팔레트 예측기는 하나 이상의 이전에 코딩된 블록을 코딩하는 데 사용되는 팔레트 테이블에 기초하여 결정된다. 그렇지만, 픽처, 슬라이스 또는 타일의 첫 번째 코딩 트리 단위를 코딩하는 경우, 이전에 코딩된 블록의 팔레트 테이블을 사용하지 못할 수 있다. 따라서 이전에 사용된 팔레트 테이블의 항목을 사용하여 팔레트 예측기를 생성할 수 없다. 그러한 경우, 팔레트 예측기 이니셜라이저의 시퀀스는 이전에 사용된 팔레트 테이블을 사용할 수 없을 때 팔레트 예측기를 생성하는 데 사용되는 값인 시퀀스 파라미터 집합(SPS) 및/또는 픽처 파라미터 집합(PPS)에서 시그널링될 수 있다. SPS는 일반적으로 각 슬라이스 세그먼트 헤더에서 발견되는 신택스 요소에 의해 참조되는 PPS에서 발견되는 신택스 요소의 내용에 의해 결정되는 바와 같이 코딩된 비디오 시퀀스(CVS)라고 하는 일련의 연속 코딩된 비디오 픽처에 적용되는 신택스 요소의 신택스 구조를 나타낸다. PPS는 일반적으로 각 슬라이스 세그먼트 헤더에서 발견되는 신택스 요소에 의해 결정되는 바와 같이 CVS 내의 하나 이상의 개별 픽처에 적용되는 신택스 요소의 신택스 구조를 지칭한다. 따라서, SPS는 일반적으로 PPS보다 높은 수준의 신택스 구조로 간주되며, 이는 SPS에 포함된 신택스 요소가 일반적으로 PPS에 포함된 신택스 요소에 비해 덜 자주 변경되고 비디오 데이터의 더 많은 부분에 적용됨을 의미한다.

도 5는 본 개시의 일부 구현에 따른 최소 크로마 인트라 예측 단위들(SCIPU)의 예들을 예시하는 블록도이다.

일반적인 하드웨어 비디오 인코더 및 디코더에서, 인접한 인트라 블록 간의 샘플 처리 데이터 의존성 때문에 픽처가 많은 수의 작은 인트라 블록을 가질 때 처리 스루풋이 떨어진다. 인트라 블록의 예측기 생성은 인접 블록의 상단 및 왼쪽 경계 재구성된 샘플을 필요로 한다. 따라서 인트라 예측은 블록 단위로 순차적으로 처리되어야 한다.

HEVC에서, 가장 작은 인트라 CU는 8x8 루마 샘플이다. 가장 작은 인트라 CU의 루마 성분은 4개의 4x4 루마 인트라 예측 단위(PU)로 더 분할될 수 있지만, 가장 작은 인트라 CU의 크로마 성분은 더 분할될 수 없다. 따라서 4x4 크로마 인트라 블록 또는 4x4 루마 인트라 블록을 처리할 때 최악의 하드웨어 처리 처리량이 발생한다.

VTM5.0에서는 듀얼 트리에서 2x2/4x2/2x4 크로마 블록이 이미 듀얼 트리에서 비활성화되어 있다. 그러나 VTM5의 단일 코딩 트리에서 크로마 파티션은 항상 루마를 따르고 가장 작은 인트라 CU는 4x4 루마 샘플이기 때문에 가장 작은 크로마 인트라 CB는 2x2이다. 따라서 VTM5.0에서 단일 코딩 트리에서 가장 작은 크로마 인트라 CB는 2x2이다. VVC 디코딩에 대한 최악의 하드웨어 처리 처리량은 HEVC 디코딩의 경우의 1/4에 불과하다. 또한 크로마 인트라 CB의 재구성 프로세스는 교차-성분 선형 모델(cross-component linear model, CCLM), 4탭 보간 필터(4-tap interpolation filter), 위치-의존 인트라 예측 조합(Position-Dependent Intra Prediction Combine, PDPC) 및 결합된 인터 인트라 예측(combined inter intra prediction, CIIP)를 포함하는 도구를 채택한 후 HEVC에서의 재구성 프로세스보다 훨씬 더 복잡하게 된다. 하드웨어 디코더에서 높은 처리 처리량을 달성하는 것은 어렵다. 이 기여에서는 최악의 경우 하드웨어 처리 처리량을 개선하는 두 가지 방법을 제안한다.

SCIPU 방식의 목표는 크로마 인트라 CB의 분할을 제한함으로써 16개 크로마 샘플보다 작은 크로마 인트라 CB를 허용하지 않는 것이다.

단일 코딩 트리에서, SCIPU는 크로마 블록 크기가 16개 크로마 샘플보다 크거나 같고 4*16 루마 샘플보다 작은 적어도 하나의 자식 루마 블록을 갖는 코딩 트리 노드로 정의된다. 각 SCIPU에서 모든 CB가 인터이거나 모든 CB가 비인터(non-inter)여야 하고, 즉 인트라 또는 인트라 블록 복사(IBC)여야 한다. IBC의 세부 사항은 (문서 JVET-N1002 at http://phenix.int-evry.fr/jvet/)를 참조할 수 있다. non-inter SCIPU의 경우 non-inter SCIPU의 크로마가 더 이상 분할되지 않아야 하고 SCIPU의 루마가 더 분할될 수 있어야 한다. 이와 같이 하여 가장 작은 크로마 인트라 CB 크기는 16개의 크로마 샘플이며, 2x2, 2x4, 4x2 크로마 CB가 제거된다. 또한, non-inter SCIPU의 경우 크로마 스케일링(chroma scaling)을 적용하지 않는다.

2개의 SCIPU 예가 도 5에 도시되어 있다. 8x4 크로마 샘플의 크로마 CB(502) 및 대응하는 루마 CB(크로마 CB 502(a), 502(b) 및 502(c)에 대응하는 루마 CB)는 하나의 SCIPU를 형성하기 때문에 8x4 크로마 샘플로부터의 삼항 트리(TT)분할은 16개 크로마 샘플보다 작은 크로마 CB를 생성한다(예를 들어, 크로마 CB 502(a) 및 502(c)). 4x4 크로마 샘플의 크로마 CB 504(a)(8x4 크로마 샘플의 크로마 CB 504의 왼쪽)와 크로마 CBS 504(c), 504(d) 및 504(e)에 대응하는 3개의 루마 CB가 하나의 SCIPU를 형성하고, 4x4 샘플의 크로마 CB 504(b)(8x4 크로마 샘플의 오른쪽) 및 2개의 루마 CB(예를 들어, 크로마 CB 504(g) 및 504(b)에 대응하는 루마 CB)는 하나의 SCIPU를 형성하는데, 이는 4x4 크로마 샘플에서 이진 트리(BT) 분할은 16개 크로마 샘플보다 작은 크로마 CB(예를 들어, 크로마 CB 504(g) 및 504(f))를 생성하기 때문이다.

현재 슬라이스가 I-슬라이스이거나 현재 SCIPU는 한 번 더 분할된 후에 4x4 루마 파티션을 갖는 경우(VVC에서 인터 4x4가 허용되지 않기 때문에) SCIPU의 유형은 비인터인 것으로 추론되고; 그렇지 않으면 SCIPU의 유형(인터 또는 비인터)은 SCIPU의 CU를 파싱하기 전에 하나의 시그널링된 플래그로 표시된다. VVC 드래프트 사양 버전 6에서 SCIPU 유형의 파생은 아래 표 1에 나와 있다. modeTypeCondition 1은 "비인터" 유형의 SCIPU로 정의되는 반면 modeTypeCondition 2는 "인터 또는 비인터" 유형의 SCIPU로 정의되고 하나의 플래그 "mode_constraint_flag"가 비트스트림으로 시그널링되어 인터 또는 비인터가 연관된 SCIPU에서 사용되는지를 나타내다. modeTypeCondition 0은 현재 CU 분할 노드가 SCIPU가 아닌 경우의 조건을 나타낸다. 표 2의 모든 변수에 대한 정의는 VVC 드래프트 사양의 버전 6을 참조할 수 있다(http://phenix.int-evry.fr/jvet/의 JVET-O2001 문서). cbWidth 및 cbHeight는 각각 루마 샘플에서 코딩 블록의 폭 및 높이임을 유의한다.

modeTypeCondition 변수는 다음과 같이 파생된다:

- 다음 조건 중 하나가 참이면 modeTypeCondition이 0으로 설정된다

- slice_type = = I 및 qtbtt_dual_tree_intra_flag는 1과 같다
-modeTypeCurr이 MODE_ALL과 같지 않다

- 그렇지 않고 다음 조건 중 하나가 참이면 modeTypeCondition이 1로 설정된다

- cbWidth * cbHeight는 64와 같고 split_qt_flag는 1과 같다

- cbWidth * cbHeight는 64이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_TT_HOR 또는 SPLIT_TT_VER와 같다
- cbWidth * cbHeight는 32이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_HOR 또는 SPLIT_BT_VER와 같다

- 그렇지 않고 다음 조건 중 하나가 참이면 modeTypeCondition은 1 +(slice_type != I ? 1 : 0)와 동일하게 설정된다

- cbWidth * cbHeight는 64이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_HOR 또는 SPLIT_BT_VER와 같다
- cbWidth * cbHeight는 128이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_TT_HOR 또는 SPLIT_TT_VER와 같다

- 그렇지 않으면 modeTypeCondition이 0으로 설정된다
0과 동일한 mode_constraint_flag는 현재 코딩 트리 노드 내부의 코딩 단위가 인터 예측 코딩 모드만을 사용할 수 있음을 지정한다. 1과 동일한 mode_constraint_flag는 현재 코딩 트리 노드 내부의 코딩 단위가 인터 예측 코딩 모드를 사용할 수 없음을 지정한다.

이와 같이 SCIPU 방식을 적용하면 2x2 크로마 블록이 아닌 4x4, 2x8, 8x2 크로마 블록을 처리할 때 최악의 하드웨어 처리 스루풋이 발생한다. 최악의 경우 하드웨어 처리 처리량은 HEVC와 동일하며 VTM5.0의 4배이다.

도 6a 내지 도 6c는 본 개시의 일부 구현에 따라 VVC에서 지원되는 크로마 포맷들(예를 들어, 크로마 서브샘플링 포맷들로도 알려짐)의 예들을 예시하는 블록도들이다. 아래의 표 2는 다양한 크로마 포맷에 대한 정보를 보여준다. 예를 들어 SubWidthC 및 SubHeightC 변수는 루마 블록과 관련 크로마 블록의 폭과 높이 사이의 비율을 지정하는 데 사용된다.

chroma_format_idc	separate_colour_plane_flag	크로마 포맷	SubWidthC	SubHeightC
0	0	모노크롬	1	1
1	0	4:2:0	2	2
2	0	4:2:2	2	1
3	0	4:4:4	1	1
3	1	4:4:4	1	1

모노크롬 샘플링에서는 명목상 루마 어레이로 간주되는 단 하나의 샘플 어레이가 있다.

4:2:0 샘플링에서, 2개의 크로마 어레이 각각은 루마 어레이의 높이 및 폭의 절반을 갖는다.

4:2:2 샘플링에서, 2개의 크로마 어레이 각각은 루마 어레이의 높이와 폭의 절반을 갖는다.

4:4:4 샘플링에서, Separate_colour_plane_flag의 값에 따라, 다음이 적용된다: separate_colour_plane_flag가 0과 같으면, 2개의 크로마 어레이 각각은 루마 어레이와 동일한 높이 및 폭을 갖는다. 그렇지 않으면(separate_colour_plane_flag가 1과 같음), 세 가지 색상 평면이 흑백 샘플 사진으로 별도로 처리된다.

chroma_format_idc의 값이 1과 같을 때, 픽처에서 루마 및 크로마 샘플의 공칭 수직 및 수평 상대 위치가 도 6a에 도시된다. 대체 크로마 샘플 상대 위치는 비디오 사용성 정보에 표시될 수 있다.

chroma_format_idc의 값이 2와 같을 때, 크로마 샘플은 대응하는 루마 샘플과 함께 배치되고 픽처의 공칭 위치는 도 6b에 도시된 바와 같다.

chroma_format_idc의 값이 3과 같을 때, 모든 어레이 샘플은 픽처의 모든 경우에 대해 함께 배치되고 픽처의 공칭 위치는 도 6c에 도시된 바와 같다.

도 7은 본 개시의 일부 구현에 따른 다양한 크로마 포맷들의 SCIPU들의 예들을 예시하는 블록도이다.

SCIPU의 개념이 VVC에 채택되었을 때, 디자인은 크로마 포맷 4:2:0만을 고려하였다. 다른 크로마 형식은 고려되지 않으므로 설계에서는 4:2:0 이외의 크로마 형식(예를 들어, 4:4:4 및 4:2:2)에 대해 인트라 크로마 블록 크기에 지나치게 제한적인 규칙을 적용하였다. 구체적으로, SCIPU가 제안될 때 크로마 블록 크기가 16개 이상의 크로마 샘플과 4x16 루마 샘플보다 작은 자식 루마 블록이 하나 이상 있는 코딩 트리 노드로 정의되었다. 4x 루마 샘플을 사용하여(예를 들어, 블록이 4:2:0 크로마 형식으로 인코딩된 경우 루마 샘플이 4배 더 많음) SCIPU를 정의하면 크로마 형식이 4:2:0일 때만 올바르게 작동한다. 현재 VVC에서는 어떤 크로마 포맷을 사용하든지 크로마 포맷이 4:2:0이라는 가정하에 항상 SCIPU 방식을 통해 크로마 크기 제한이 적용되며, 이는 연관된 루마 블록의 폭과 높이가 연관된 루마 블록의 폭과 높이의 반이라는 것을 의미한다

또한, 15차 JVET 회의(http://phenix.int-evry.fr/jvet/에서 문서 JVET-O0119 참조)에서 팔레트 모드가 VVC에 새롭게 채택되고, SCIPU의 모드가 인터(inter)로 시그널링될 때, 이 SCIPU 내에서는 인터 모드만 허용되며 따라서 크로마 블록은 2x4 또는 4x2 크로마 블록과 같은 작은 블록으로 분할될 수 있다. non-inter가 SCIPU의 모드로 시그널링되거나 SCIPU의 modeTypeCondition이 non-inter(예를 들어, modeTypeCondition =0)이면, SCIPU에는 인트라 예측 모드, IBC 및 팔레트 모드만 허용되고 크로마 블록은 2x2, 2x4 또는 4x2와 같은 작은 크로마 블록으로 분할될 수 없다. 그러나 팔레트 모드를 위해 왼쪽 및 위의 이웃 재구성 픽셀로부터의 정보가 필요하지 않으므로 팔레트 모드는 크로마 블록을 작은 크로마 블록으로 분할할 수 있는 모드로 간주해야 한다.

일부 실시예에서, SCIPU는 크로마 블록 크기가 N 크로마 샘플보다 크거나 같고 하나의 추가 CU 분할을 갖는 KxN 루마 샘플보다 작은 적어도 하나의 자식 루마 블록을 갖는 코딩 트리 노드로서 정의된다. N은 임의의 양의 정수(예를 들어, 16)일 수 있고 K는 크로마 형식 4:2:0(chroma_format_idc=1)의 경우 4이고, K는 크로마 형식 4:2:2의 경우 2이고, K는 크로마 형식 4:4:4의 경우 1이다. 크로마 형식 4:4:4에 대한 K=1은 SCIPU가 활성화되지 않음을 의미한다.

일부 실시예에서, SCIPU는 크로마 블록 크기가 N 크로마 샘플보다 크거나 같고 하나의 추가 CU 분할을 갖는 N 루마 샘플보다 작은 적어도 하나의 자식 크로마 블록을 갖는 코딩 트리 노드로서 정의된다. N은 양의 정수(예를 들어, 16)일 수 있다. 예를 들어, 도 7에서, SCIPU(702)는 미리 정의된 분할 방법(예를 들어, 이진 수직 분할)에 따라 코딩 트리 노드를 분할하면 16개 미만의 크로마 샘플을 갖는 크로마 성분(예를 들어, 2x4 크로마 샘플을 갖는 크로마 성분)을 초래할 것이기 때문에 유효한 SCIPU이다. SCIPU(704)는 미리 정의된 분할 방법(예를 들어, 삼진 수직 분할)에 따라 CB를 분할하면 16개 미만의 크로마 샘플이 있는 크로마 성분(예를 들어, 2x2 크로마 샘플이 있는 크로마 성분)이 생성되기 때문에 유효한 SCIPU이다. SCIPU(706)는 미리 정의된 분할 방법(예를 들어, 삼항 수직 분할)으로 CB를 분할하면 16개 미만의 크로마 샘플이 있는 크로마 성분(예를 들어, 4x2 크로마 샘플이 있는 크로마 성분)이 생성되기 때문에 유효한 SCIPU이다.

현재 슬라이스가 I-슬라이스이거나 현재 SCIPU가 한 번 더 분할한 후 4x4 루마 파티션을 갖는 경우(VVC에서 인터 4x4가 허용되지 않기 때문에) SCIPU의 유형이 비인터인 것으로 추론되고; 그렇지 않으면 SCIPU의 유형(인터 또는 비인터)은 SCIPU의 CU를 파싱하기 전에 하나의 시그널링된 플래그로 표시된다.

크로마 포맷이 4:4:4(chroma_format_idc=3)인 경우, 한 블록 내의 크로마 샘플의 수와 루마 샘플의 수가 동일하므로 크기 제한을 부과할 필요가 없다. 크로마 형식이 4:4:4일 때 크로마가 차단된다. 예를 들어, 쿼드 트리 분할을 사용하는 8x8 SCIPU의 경우 쿼드 트리 분할에 의해 분할된 4개의 4x4 루마 블록이 포함되어 있기 때문에 SCIPU 유형은 현재 설계에 따라 비인터인 것으로 추론된다(위의 표 1 참조). 그리고 현재 설계에 따르면 비인터(non-inter) 유형 SCIPU는 크로마 블록(이 예에서는 8x8 크로마 블록)이 더 분할되는 것을 허용하지 않는다. 그리고 8x8 인트라 크로마 블록이 추가적인 처리량 문제 없이 4개의 4x4 인트라 크로마 블록으로 분할될 수 있기 때문에 크로마 블록에 대한 크기 제약이 너무 제한적이라는 것이 분명하다. 제2 실시예에 따르면, 코딩된 픽처가 크로마 포맷 4:4:4일 때 SCIPU 방식을 비활성화하는 것이 제안된다. 사양의 한 예가 아래 표 3에 나와 있다.

modeTypeCondition 변수는 다음과 같이 파생된다:

- slice_type = = I 및 qtbtt_dual_tree_intra_flag는 1과 같다
- modeTypeCurr이 MODE_ALL과 같지 않다
- chroma_format_idc는 3과 같다

- cbWidth * cbHeight는 64와 같고 split_qt_flag는 1과 같다

표 3: 크로마 포맷 4:4:4를 추가적으로 고려하기 위해 제안하는 방법의 사양 예시

크로마 포맷이 4:2:2(chroma_format_idc=2)인 경우, 한 블록 내에서 크로마 샘플의 높이와 루마 샘플의 높이는 동일하지만 크로마 샘플의 폭은 폭의 절반이며 따라서 크로마 형식이 4:2:2일 때 SCIPU에 대한 modeTypeCondition의 유도는 그에 따라 수정되어야 한다. 본 개시의 제3 실시예에 따르면, 크로마 인트라 블록 크기의 초과 제한을 피하기 위해 SCIPU 방식이 적용될 때 크로마 포맷 4:2:2를 고려하는 것을 제안한다. 구체적으로, SCIPU는 크로마 블록 크기가 16개 크로마 샘플보다 크거나 같고 하나 이상의 추가 분할이 있는 16개 크로마 샘플보다 작은 자식 크로마 블록이 하나 이상 있는 코딩 트리 노드로 정의된다. VVC 사양을 기반으로 한 4:2:2 형식에 대해 제안된 제한의 예는 표 4에 나와 있다. 수정된 modeTypeCondition 유도 방법에서 non-inter 형식 SCIPU에 대한 크로마 형식 4:2:2에 대해 5가지 조건이 더 추가된다. 예를 들어, 쿼드 트리 CU 분할이 적용된 8x8 블록은 자식 블록에 16개의 크로마 샘플보다 작은 크로마 블록이 포함되어 있기 때문에 SCIPU로 간주된다(4:2:2 크로마 형식에 대해 4개의 4x4 루마 블록과 4개의 2x4 크로마 블록을 포함한다). 또한 자식 블록에는 4x4 루마 블록이 포함되어 있기 때문에 이 SCIPU는 비인터(non-inter) 유형 SCIPU로 간주된다. 유사하게, TT 수평 분할(SPLIT_TT_VER)이 있는 16x4 블록은 자식 블록이 4x4 루마 블록과 16개 크로마 샘플보다 작은 크로마 블록을 포함하기 때문에 비인터 유형 SCIPU로 간주된다(2개의 4x4 루마 블록과 1개의 8x4 루마 블록, 2개의 2x4 크로마 블록과 1개의 4x4 크로마 블록을 포함한다). 더 많은 예는 아래 표 4에서 참조할 수 있다.

modeTypeCondition 변수는 다음과 같이 파생된다:

- slice_type = = I 및 qtbtt_dual_tree_intra_flag는 1과 같다
- modeTypeCurr이 MODE_ALL과 같지 않다

- cbWidth * cbHeight는 64이고 split_qt_flag는 1이고 chroma_format_idc는 1과 같다
- cbWidth는 8, cbHeight는 8, split_qt_flag는 1, chroma_format_idc는 2와 같다

- cbWidth * cbHeight는 64이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_TT_HOR 또는 SPLIT_TT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1과 같다

- cbWidth는 16이고 cbHeight는 4이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ] SPLIT_TT_VER 및 chroma_format_idc는 2와 같다

- cbWidth는 4이고 cbHeight는 16이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ] SPLIT_TT_HOR 및 chroma_format_idc는 2와 같다

- cbWidth * cbHeight는 32이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_HOR 또는 SPLIT_BT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1과 같다
- cbWidth는 8이고 cbHeight는 4이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_VER와 같고 chroma_format_idc는 2와 같다
- cbWidth는 4이고 cbHeight는 8이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_HOR이고 chroma_format_idc는 2와 같다
- 그렇지 않고 다음 조건 중 하나가 참이면 modeTypeCondition은 1 +(slice_type != I ? 1 : 0)와 동일하게 설정된다
- cbWidth * cbHeight는 64이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_HOR 또는 SPLIT_BT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1과 같다
- cbWidth * cbHeight는 128이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_TT_HOR 또는 SPLIT_TT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1과 같다

- cbWidth * cbHeight는 64이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_HOR 또는 SPLIT_BT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1과 같다

표 4: 크로마 포맷 4:2:2를 추가적으로 고려하기 위해 제안하는 방법의 사양 예시

64와 동일한 폭 * 높이를 갖는 CU는 현재 VVC에서 8x8, 16x4 또는 4x16일 수 있다는 점에 유의한다. 8x8 CU는 쿼드 트리 분할을 적용할 수 있는 유일한 크기이다(split_qt_flag는 1과 같다). 8x8 CU에는 삼항 트리(TT)분할이 허용되지 않는다. 그리고 현재 VVC의 16x4 CU에는 SPLIT_TT_VER만 허용되고 4x16 CU에는 SPLIT_TT_HOR만 허용된다. 마찬가지로 폭 * 높이가 32인 CU는 현재 VVC에서 8x4 또는 4x8이 될 수 있다. 8x4 CU에는 SPLIT_BT_VER만 허용되고 4x8 CU에는 SPLIT_BT_HOR만 허용된다. 따라서, modeTypeCondition의 유도는 아래의 표 4에서 표 5로 단순화될 수 있으며, 표 4 및 표 5의 유도 방법은 현재 VVC에서 동일한 modeTypeCondition이 될 것이라는 점에 유의한다.

modeTypeCondition 변수는 다음과 같이 파생된다:

- cbWidth * cbHeight는 64와 같고 split_qt_flag는 1과 같고 chroma_format_idc는 1 또는 2와 같다

-? cbWidth * cbHeight는 64이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_TT_HOR 또는 SPLIT_TT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1 또는 2와 같다
- cbWidth * cbHeight는 32이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_HOR 또는 SPLIT_BT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1 또는 2와 같다

- cbWidth * cbHeight는 64이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_HOR 또는 SPLIT_BT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1과 같다
- cbWidth * cbHeight는 128이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_TT_HOR 또는 SPLIT_TT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1과 같다

표 5: 크로마 포맷 4:2:2를 추가적으로 고려하기 위해 제안하는 방법의 사양 예시

크로마 포맷이 모노크롬(chroma_format_idc=0)인 경우, 한 블록 내에 크로마 샘플이 없으므로 크로마 포맷이 모노크롬일 때 크로마 블록에 임의의 크기 제한을 부과할 필요가 없다. 본 개시의 제4 실시예에 따르면, 인트라 블록 크기를 초과 제한하는 것을 피하기 위해 SCIPU 방식이 적용될 때 크로마 포맷 모노크롬을 고려하는 것이 제안된다. 사양의 한 예가 아래 표 6에 나와 있다.

modeTypeCondition 변수는 다음과 같이 파생된다:

- slice_type = = I 및 qtbtt_dual_tree_intra_flag는 1과 같다
- modeTypeCurr이 MODE_ALL과 같지 않다
- chroma_format_idc는 0과 같다

- cbWidth * cbHeight는 64와 같고 split_qt_flag는 1과 같다

표 6: 크로마 포맷 모노크롬을 추가로 고려하기 위해 제안하는 방법의 사양 예시

modeTypeCondition의 유도를 위해 크로마 포맷 모노크롬, 4:2:0, 4:4:4 및 4:2:2를 모두 고려하기 위해 예시적인 사양이 아래 표 7에 제공된다.

modeTypeCondition 변수는 다음과 같이 파생된다:

- slice_type = = I 및 qtbtt_dual_tree_intra_flag는 1과 같다
- modeTypeCurr이 MODE_ALL과 같지 않다
- chroma_format_idc는 0과 같다
- chroma_format_idc는 3과 같다

- cbWidth * cbHeight는 64이고 split_qt_flag는 1이고 chroma_format_idc는 1 또는 2와 같다

- cbWidth * cbHeight는 64이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_TT_HOR 또는 SPLIT_TT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1 또는 2와 같다
- cbWidth * cbHeight는 32이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_HOR 또는 SPLIT_BT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1 또는 2와 같다

- 그렇지 않고 다음 조건 중 하나가 참이면 modeTypeCondition은 1 +(slice_type != I ? 1 : 0)로 설정된다

- cbWidth * cbHeight는 64이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_HOR 또는 SPLIT_BT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1과 같다
- cbWidth * cbHeight는 128이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_TT_HOR 또는 SPLIT_TT_VER와 같고 chroma_format_idc는 1이다

표 7: 4:2:0, 4:4:4, 4:2:2 크로마 포맷을 고려한 제안 방법의 사양 예시

표 7은 modeTypeCondition 유도의 기능을 변경하지 않고 아래에 도시된 표 8로 더 단순화될 수 있음에 유의한다.

modeTypeCondition 변수는 다음과 같이 파생된다:

- cbWidth * cbHeight는 64와 같고 split_qt_flag는 1과 같다

표 8: 4:2:0, 4:4:4, 4:2:2 크로마 포맷을 고려한 제안 방법의 사양 예시

일부 실시예에서, 비인터가 SCIPU의 모드로서 시그널링되거나 SCIPU의 modeTypeCondition이 비인터인 경우(예를 들어, modeTypeCondition = 0), 인트라 예측 모드, IBC만이 허용되는 것으로 제안된다. SCIPU 및 크로마 블록 내의 CU는 2x2, 2x4 또는 4x2와 같은 작은 크로마 블록으로 분할될 수 없다. 그렇지 않으면 인터가 SCIPU의 모드로 시그널링될 때 SCIPU 내의 CU에 대해 인터 모드 및 팔레트 모드가 허용되고 크로마 블록은 2x2, 2x4 또는 4x2와 같은 작은 크로마 블록으로 분할될 수 있다. 모드 이름은 혼동을 피하기 위해 "non-inter"에서 "intra+ibc"로, "inter"에서 "inter+plt"로 이름을 변경할 수 있다.

도 8 은 본 개시의 일부 구현에 따라 비디오 디코더(30)가 최소 크로마 인트라 예측 단위(SCIPU)를 디코딩하는 기법들을 구현하는 예시적인 프로세스(800)를 예시하는 흐름도이다.

제1 단계로서, 비디오 디코더(30)는 비트스트림으로부터 코딩 트리 노드를 인코딩하는 데이터를 수신하고, 여기서 코딩 트리 노드는 미리 정의된 분할 방법(예를 들어, 수평/수직 이진 분할, 수평/수직 삼진 분할 등과 연관된다(810). 미리 정의된 분할 방법의 에에 대해서는 도 4e 및 사전 정의된 분할 방법의 예에 대한 관련 설명을 참조한다.

비디오 디코더(30)는 다음과 같은 방식으로 코딩 트리 노드의 모드 유형을 결정한다(예를 들어, 코딩 트리 노드와 연관된 modeTypeCondition 플래그를 설정한다)(820): 코딩 트리 노드가 4:4:4 또는 4:0:0 크로마 서브샘플링 형식으로 인코딩된다는 결정에 따라, 비디오 디코더(30)는 코딩 트리 노드를 제1 모드 유형으로 설정하고(예를 들어, 코딩 트리 노드가 SCIPU가 아님을 나타내는 modeTypeCondition == 0)(830); 코딩 트리 노드가 4:2:2 또는 4:2:0 크로마 서브샘플링 포맷으로 인코딩되고 코딩 트리 노드가 최소 크로마 인트라 예측 단위(SCIPU)라는 결정에 따라(840): 비디오 디코더(30)는 코딩 트리 노드의 루마 블록 및 분할 방법이 제1 기준을 만족하면(예를 들어, "modeTypeCondition ==1"은 이 분할 방으로 코딩 트리 노드의 루마 블록의 분할하는 것은 자식 루마 블록의 블록 크기가 16 개의 루마 샘플과 동일하다는 것을 의미하고; 그러므로 예측 모드를 "인트라"로서 추론되고 예측 모드의 신택스 요소가 시그널링되지 않는다) 코딩 트리 노드를 제2 모드 유형(예를 들어, modeTypeCondition ==1)으로 설정하고(840-1); 그리고 비디오 디코더(30)는 코딩 트리 노드의 루마 블록 및 분할 방법이 제2 기준(예를 들어, "modeTypeCondition == 2")을 만족하면 코딩 트리 노드를 제3 모드 유형으로 설정한다(예를 들어, modeTypeCondition == 2는 이 분할 방법으로 코딩 트리 노드의 루마 블록을 분할하는 것은 자식 루마 블록의 블록 크기가 16 개의 루마 샘플과 같지 않고 예측 모드의 신택스 요소가 시그널링되지 않는다는 것을 의미한다)(840-2).

모드 유형을 설정한 후, 비디오 디코더(30)는 다음 방식으로 모드 유형에 기초하여 코딩 트리 단위를 디코딩한다(850): 코딩 트리 노드가 제2 모드(예를 들어, SCIPU에 대한 인터 모드, modeTypeCondition == 1)라는 결정에 따라: 비디오 디코더(30)는 인트라 예측 모드를 사용하여 코딩 트리 노드의 각 코딩 블록을 디코딩하고(860); 코딩 트리 노드가 제1 모드(예를 들어, SCIPU가 아님) 또는 제3 모드(예를 들어, SCIPU에 대해 비인터)라는 결정에 따라(870): 비디오 디코더(30)는 비트스트림으로부터 코딩 트리 노드와 연관된 예측 모드를 나타내는 신택스 요소(예를 들어, mode_constraint_flag)를 수신한다(880).

신택스 요소를 수신한 후, 신택스 요소가 제1 값을 갖는다는 결정에 따라(예를 들어, mode_constraint_flag == 0): 비디오 디코더(30)는 인터 예측 모드를 사용하여 코딩 트리 노드의 각 코딩 블록을 디코딩하고(880-1); 그리고 신택스 요소가 제2 값을 갖는다는 결정에 따라(예를 들어, mode_constraint_flag == 1): 비디오 디코더(30)는 인트라 예측 모드를 사용하여 코딩 트리 노드의 각 코딩 블록을 디코딩한다(880-2).

일부 실시예에서, 코딩 트리 노드가 제1 모드 유형일 때 코딩 트리 노드의 크로마 블록이 더 분할될 수 있다.

일부 실시예에서, 코딩 트리 노드가 제2 모드 유형일 때 코딩 트리 노드의 크로마 블록은 더 분할될 수 없다.

일부 실시예에서, 코딩 트리 노드가 제3 모드 유형이고 예측 모드가 현재 코딩 트리 노드가 인트라 모드임을 나타낼 때 코딩 트리 노드의 크로마 블록은 더 분할될 수 없다.

일부 실시예에서, 코딩 트리 노드가 제3 모드 유형이고 예측 모드가 현재 코딩 트리 노드가 인트라 모드가 아님을 나타낼 때 코딩 트리 노드의 크로마 블록은 추가로 분할될 수 있다.

일부 실시예에서, 코딩 트리 노드의 크로마 블록이 크로마 블록을 갖고 분할 방법으로 크로마 블록을 분할하여 자식 크로마 블록이 인트라 크로마 블록의 최소 크기 제한을 위반하게 되면(예를 들어, 자식 크로마 블록 크기는 16 개의 크로마 샘플보다 작다) 코딩 트리 노드는 SCIPU이다.

일부 실시예에서, 코딩 트리 노드의 루마 블록을 분할 방법으로 분할하여 자식 루마 블록의 블록 크기가 16 개의 루마 샘플과 동일하게 되면 코딩 트리 노드의 루마 블록 및 분할 방법은 제1 기준을 만족한다.

일부 실시예에서, 코딩 트리 노드의 루마 블록 및 분할 방법은: 루마 블록의 크기가 64 개의 루마 샘플이고 분할 방법이 쿼드 분할이면(예를 들어, 표 9에 나타난 바와 같이: cbWidth * cbHeight는 64와 동일하고 split_qt_flag는 1과 동일하며 chroma_format_idc는 1 또는 2와 동일하다) 제1 기준을 만족하고; 루마 블록의 크기는 64 개의 루마 샘플이고 분할 방법은 수평 또는 수직 삼진 분할이거나(예를 들어, 표 9에 나타난 바와 같이: cbWidth * cbHeight는 64이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_TT_HOR 또는 SPLIT_TT_VER)와 동일하다); 또는 루마 블록의 크기가 32 개의 루마 샘플이고 분할 방법은 수평 또는 수직 이진 분할이다(예를 들어, 표 9에 나타난 바와 같이: cbWidth * cbHeight는 32이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_HOR 또는 SPLIT_BT_VER와 동일하다).

일부 실시예에서, 코딩 트리 노드가 I-슬라이스에 있지 않고 코딩 트리 노드의 루마 블록을 분할 방법으로 분할하여 자식 루마 블록의 블록 크기가 16 개의 루마 샘플과 동일하지 않으면(예를 들어, 결과 자식 루마 블록이 16 개의 루마 샘플보다 클 것이다) 코딩 트리 노드의 루마 블록 및 분할 방법이 제2 기준을 만족한다.

일부 실시예에서, 코딩 트리 노드가 I-슬라이스가 아니고(예를 들어, 표 9에서: slice_type != I) 그리고: 루마 블록의 크기가 64 개의 루마 샘플이고 분할 방법은 수평 또는 수직 이진 분할이면(예를 들어, 표 9에서: cbWidth * cbHeight는 64이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_BT_HOR 또는 SPLIT_BT_VER와 같고 그리고 chroma_format_idc는 1과 같다); 또는 루마 블록의 크기가 128 개의 루마 샘플이고 분할 방법이 수평 또는 수직 삼진 분할이면(예를 들어, 표 9에서: cbWidth * cbHeight는 128이고 MttSplitMode[ x0 ][ y0 ][ mttDepth ]는 SPLIT_TT_HOR 또는 SPLIT_TT_VER와 같고 그리고 chroma_format_idc는 1과 같다) 코딩 트리 노드의 루마 블록 및 분할 방법은 제2 기준을 충족한다.

일부 실시예에서, 코딩 트리 노드가 4:2:2 또는 4:2:0 크로마 서브샘플링 형식으로 인코딩되고 SCIPU가 아니라는 결정에 따라(예를 들어, 크로마 블록을 분할하면 인트라 크로마 블록의 최소 크기 제한을 위반한다), 비디오 디코더(30)는 코딩 트리 노드를 제1 모드로 설정한다(예를 들어, 분할은 16 크로마 샘플보다 작은 자식 크로마 블록을 초래하지 않을 것이다).

하나 이상의 예에서, 설명된 기능은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능은 컴퓨터 판독 가능 매체에 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장되거나 이를 통해 전송될 수 있고 하드웨어 기반 처리 장치에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 데이터 저장 매체와 같은 유형의 매체에 대응하는 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체, 또는 예를 들어, 통신 프로토콜에 따라 컴퓨터 프로그램의 한 장소에서 다른 장소로의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 판독가능 매체는 일반적으로 (1) 비일시적인 유형의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 대응할 수 있다. 데이터 저장 매체는 본 출원에서 설명된 구현의 구현을 위한 명령, 코드 및/또는 데이터 구조를 검색하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 또는 하나 이상의 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다.

여기에서 구현의 설명에 사용된 용어는 특정 구현을 설명하기 위한 목적으로만 사용되며 청구 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 구현 및 첨부된 특허청구범위의 설명에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명백하게 달리 나타내지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도된다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는"은 연관된 나열된 항목 중 하나 이상의 모든 가능한 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해될 것이다. 본 명세서에서 사용될 때 용어 "포함하다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 특징, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 명시하지만 하나 이상의 다른 특징, 요소, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 더 이해될 것이다.

제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소를 설명하기 위해 본 명세서에서 사용될 수 있지만, 이러한 요소는 이러한 용어에 의해 제한되어서는 안 된다는 것이 또한 이해될 것이다. 이러한 용어는 한 요소를 다른 요소와 구별하는 데만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 전극은 제2 전극으로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 전극도 제1 전극으로 명명될 수 있다. 제1 전극과 제2 전극은 모두 전극이지만 동일한 전극은 아니다.

본 출원의 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시되었으며, 개시된 형태의 본 발명을 완전하게 하거나 제한하도록 의도되지 않는다. 많은 수정, 변형 및 대안적인 구현이 전술한 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 당업자에게 명백할 것이다. 실시예는 본 발명의 원리, 실제 적용을 가장 잘 설명하고, 당업자가 다양한 구현을 위해 본 발명을 이해하고 다음과 같이 다양한 수정을 가한 기본 원리 및 다양한 구현을 가장 잘 활용할 수 있도록 선택되고 설명되었다. 특정 용도에 적합하다. 따라서, 청구항의 범위는 개시된 구현의 특정 예에 제한되지 않고 수정 및 다른 구현이 첨부된 청구항의 범위 내에 포함되도록 의도됨을 이해해야 한다.

Claims

비디오 디코딩 방법으로서,
비트스트림으로부터 미리 정의된 분할 방법과 연관된 코딩 단위를 수신하는 단계;
상기 코딩 단위의 모드 유형 조건을 결정하는 단계; 및
상기 코딩 단위의 모드 유형 조건에 기초하여 코딩 단위를 디코딩하는 단계
를 포함하며,
상기 코딩 단위의 모드 유형 조건을 결정하는 단계는:
상기 코딩 단위가 4:4:4 또는 4:0:0 크로마 형식으로 인코딩된다는 결정에 따라, 상기 코딩 단위의 모드 유형 조건을 제1 모드 유형 조건으로 설정하는 단계;
상기 코딩 단위가 4:2:2 또는 4:2:0 크로마 형식으로 인코딩되고 상기 코딩 단위가 최소 크로마 인트라 예측 단위(smallest chroma intra prediction unit, SCIPU)라는 결정에 따라:
상기 코딩 단위의 루마 블록 및 상기 분할 방법이 제1 기준을 만족하면 상기 코딩 단위의 모드 유형 조건을 제2 모드 유형 조건으로 설정하는 단계; 및
상기 코딩 단위의 루마 블록 및 상기 분할 방법이 제2 기준을 만족하면 상기 코딩 단위의 모드 유형 조건을 제3 모드 유형 조건으로 설정하는 단계
를 포함하며,
상기 코딩 단위의 모드 유형 조건에 기초하여 코딩 단위를 디코딩하는 단계는:
상기 코딩 단위의 모드 유형 조건이 제2 모드 유형 조건이라는 결정에 따라 인트라 모드를 사용하여 상기 코딩 단위의 각 코딩 블록을 디코딩하는 단계;
상기 코딩 단위의 모드 유형 조건이 제3 모드 유형 조건이라는 결정에 따라 상기 코딩 단위와 연관된 예측 모드를 나타내는 신택스 요소를 상기 비트스트림으로부터 수신하는 단계;
상기 신택스 요소가 제1 값을 갖는다는 결정에 따라 인터 모드를 사용하여 상기 코딩 단위의 각 코딩 블록을 디코딩하는 단계; 및
상기 신택스 요소가 제2 값을 갖는다는 결정에 따라 인트라 모드를 사용하여 상기 코딩 단위의 각 코딩 블록을 디코딩하는 단계
를 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 코딩 단위의 모드 유형 조건이 상기 제1 모드 유형 조건일 때 상기 코딩 단위의 크로마 블록은 더 분할될 수 있는, 비디오 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 코딩 단위의 모드 유형 조건이 상기 제2 모드 유형 조건일 때 상기 코딩 단위의 크로마 블록은 더 분할될 수 없는, 비디오 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 코딩 단위의 모드 유형 조건이 상기 제3 모드 유형 조건이고 상기 예측 모드가 현재 코딩 단위가 인트라 모드임을 나타낼 때 상기 코딩 단위의 크로마 블록은 더 분할될 수 없는, 비디오 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 코딩 단위의 모드 유형 조건이 제3 모드 유형 조건이고 상기 예측 모드가 현재 코딩 단위가 인트라 모드가 아님을 나타낼 때 상기 코딩 단위의 크로마 블록은 더 분할될 수 있는, 비디오 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 코딩 단위에 크로마 블록이 있고 상기 분할 방법으로 상기 크로마 블록을 분할하여 자식 크로마 블록이 인트라 크로마 블록의 최소 크기 제한을 위반하게 되면 상기 코딩 단위는 SCIPU인, 비디오 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 코딩 단위의 루마 블록과 상기 분할 방법은, 상기 코딩 단위의 루마 블록을 상기 분할 방법으로 분할하여 자식 루마 블록의 블록 크기가 16과 동일하면, 제1 기준을 만족하는, 비디오 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 코딩 단위의 루마 블록과 분할 방법은:
상기 루마 블록의 크기는 64이고 상기 분할 방법은 쿼드 분할(quad split)이거나;
상기 루마 블록의 크기는 64이고 상기 분할 방법은 수평 또는 수직 삼항 분할(horizontal or vertical ternary split)이거나; 또는
상기 루마 블록의 크기는 32이고 상기 분할 방법은 수평 또는 수직 이진 분할(horizontal or vertical binary split)이면
제1 기준을 만족하는, 비디오 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 코딩 단위의 루마 블록과 상기 분할 방법은, 상기 코딩 단위가 I-슬라이스에 없고 상기 코딩 단위의 루마 블록을 상기 분할 방법으로 분할하여 자식 루마 블록의 블록 크기가 16과 동일하지 않으면, 제2 기준을 만족하는, 비디오 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 코딩 단위의 루마 블록 및 상기 분할 방법은, 상기 코딩 단위가 I-슬라이스가 아니고,
상기 루마 블록의 크기는 64이고 상기 분할 방법은 수평 또는 수직 이진 분할이거나; 또는
상기 루마 블록의 크기는 128이고 상기 분할 방법은 수평 또는 수직 삼항 분할이면
제2 기준을 만족하는, 비디오 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 코딩 단위가 4:2:2 또는 4:2:0 크로마 형식으로 인코딩되고 SCIPU가 아니라는 결정에 따라 상기 코딩 단위의 모드 유형 조건을 제1 모드 유형 조건으로 설정하는 단계
를 더 포함하는 비디오 디코딩 방법.
전자 장치로서,
하나 이상의 프로세싱 유닛;
상기 하나 이상의 프로세싱 유닛에 결합된 메모리; 및
상기 메모리에 저장된 복수의 프로그램
을 포함하며,
상기 복수의 프로그램은 상기 하나 이상의 프로세싱 유닛에 의해 실행될 때, 상기 전자 장치로 하여금 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는, 전자 장치.
비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체로서,
하나 이상의 프로세싱 유닛을 가진 전자 장치에 의한 프로세싱을 위해 비트스트림을 저장하며, 상기 비트스트림은 상기 하나 이상의 프로세싱 유닛에 의해 처리될 때, 상기 전자 장치로 하여금 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체.
컴퓨터 판독 가능형 저장 매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서,
상기 컴퓨터 프로그램은 명령을 포함하며, 상기 명령은 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는, 컴퓨터 프로그램.