KR102589712B1 - 비디오 디코딩 방법 및 장치, 저장 매체 - Google Patents

비디오 디코딩 방법 및 장치, 저장 매체 Download PDF

Info

Publication number
KR102589712B1
KR102589712B1 KR1020217017501A KR20217017501A KR102589712B1 KR 102589712 B1 KR102589712 B1 KR 102589712B1 KR 1020217017501 A KR1020217017501 A KR 1020217017501A KR 20217017501 A KR20217017501 A KR 20217017501A KR 102589712 B1 KR102589712 B1 KR 102589712B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
block
coefficient
video
context
coded
Prior art date
Application number
KR1020217017501A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210074399A (ko
Inventor
샹 리
샨 리우
Original Assignee
텐센트 아메리카 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 텐센트 아메리카 엘엘씨 filed Critical 텐센트 아메리카 엘엘씨
Publication of KR20210074399A publication Critical patent/KR20210074399A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102589712B1 publication Critical patent/KR102589712B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/13—Adaptive entropy coding, e.g. adaptive variable length coding [AVLC] or context adaptive binary arithmetic coding [CABAC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/149—Data rate or code amount at the encoder output by estimating the code amount by means of a model, e.g. mathematical model or statistical model
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/167—Position within a video image, e.g. region of interest [ROI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/18—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a set of transform coefficients
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/1887—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a variable length codeword
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/44—Decoders specially adapted therefor, e.g. video decoders which are asymmetric with respect to the encoder
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

본 개시의 측면은 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치를 제공한다. 이 방법에서, 신택스 요소를 포함하는 비트 스트림이 수신된다. 신택스 요소는 코딩된 화상에서 변환 블록의 잔여에 대응한다. 변환 블록에서 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치에 기초하여 결정된다. 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 다수의 빈 각각은 컨텍스트 모델 및 결정된 제1 최대 개수에 따라 코딩된다. 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 빈의 개수의 코딩된 비트는 컨텍스트 모델에 기초하여 디코딩된다. 또한, 제1 최대 개수는 변환 블록에서 제2 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제2 최대 개수와 다르다.

Description

비디오 디코딩 방법 및 장치, 저장 매체
본 출원은, 2019년 1월 2일에 출원된 미국 가출원 제62/704,041호(변환 계수를 위한 컨텍스트 코딩된 빈(Bin)에 대한 제약)의 우선권의 이익을 주장하는, 2019년 12월 31일자로 출원된 미국 특허 출원 제16/731,763호(비디오 코딩을 위한 방법 및 장치)의 우선권의 이익을 주장한다. 이에 의해, 선행 출원의 전체 개시 내용은 그 전체가 참조로 여기에 포함된다.
본 개시는 일반적으로 비디오 디코딩에 관한 실시예를 설명한다.
여기에서 제공된 배경 설명은 일반적으로 본 개시의 맥락을 제시하기 위한 것이다. 출원 당시에 선행 기술로 인정되지 않을 수 있는 설명의 측면은 물론, 본 배경 섹션에서 작업이 설명되는 범위 내에서, 현재 지명된 발명자의 작업이 본 개시에 대해 명시적이거나 묵시적으로 선행 기술로 인정되지 않는다.
비디오 코딩 및 디코딩은 모션 보상을 갖는 화상 간 예측을 사용하여 수행될 수 있다. 비 압축 디지털 비디오는 일련의 화상을 포함할 수 있으며, 각각의 화상은 예를 들어 1920 x 1080 휘도 샘플 및 연관된 색차 샘플의 공간 차원을 갖는다. 일련의 화상은 예를 들어 초당 60 화상 또는 60 Hz의 고정된 또는 가변의 화상 레이트(비공식적으로 프레임 레이트로서 알려짐)를 가질 수 있다. 비 압축 비디오는 중요한 비트레이트 요구사항을 갖는다. 예를 들어, 샘플 당 8 비트에서 1080p60 4:2:0 비디오(60Hz 프레임 레이트에서 1920x1080 휘도 샘플 해상도)는 거의 1.5 Gbit/s 대역폭이 필요하다. 이러한 비디오의 한 시간은 600 G 바이트 이상의 저장 공간을 필요로 한다.
비디오 코딩 및 디코딩의 한 가지 목적은 압축을 통해 입력 비디오 신호의 중복성의 감소일 수 있다. 압축은 앞서 언급된 대역폭 또는 저장 공간 요구사항을, 일부 경우에, 두 자리수 이상의 크기만큼 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 압축과 손실 압축, 그리고 이들의 조합이 모두 사용될 수 있다. 무손실 압축은 원래 신호의 정확한 사본이 압축된 원래 신호로부터 재구성될 수 있는 기술을 지칭한다. 손실 압축을 사용하는 경우, 재구성된 신호는 원래 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 원래 신호와 재구성된 신호 사이의 왜곡은 재구성된 신호가 의도된 애플리케이션에 유용할 만큼 충분히 작다. 비디오의 경우, 손실 압축이 널리 사용된다. 허용되는 왜곡의 정도는 애플리케이션에 따라 다르며, 예를 들어, 특정 소비자 스트리밍 애플리케이션의 사용자는 텔레비전 배포 애플리케이션의 사용자보다 더 높은 왜곡을 견딜 수 있다. 달성 가능한 압축 비율은, 더 높은 허용 가능한/견딜 수 있는 왜곡이 더 높은 압축 비율을 생성할 수 있음을 반영할 수 있다.
비디오 인코더 및 디코더는 예를 들어, 모션 보상, 변환, 양자화 및 엔트로피 코딩을 포함하는 몇몇 광범위한 카테고리의 기술을 이용할 수 있다.
비디오 코덱 기술은 인트라 코딩으로 알려진 기술을 포함할 수 있다. 인트라 코딩에서, 샘플 값은 샘플 또는 이전에 재구성된 참조 화상으로부터의 기타 데이터에 대한 참조없이 표현된다. 일부 비디오 코덱에서, 화상은 샘플의 블록으로 공간적으로 세분화된다. 모든 샘플 블록이 인트라 모드에서 코딩되는 경우, 해당 화상은 인트라 화상일 수 있다. 인트라 화상 및 독립적인 디코더 리프레시 화상과 같은 그 파생물은 디코더 상태를 재설정하는 데 사용될 수 있으며, 따라서 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션에서 제1 화상으로서 또는 스틸 이미지로서 사용될 수 있다. 인트라 블록의 샘플은 변환에 노출될 수 있으며, 변환 계수는 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측은 변환 전 도메인에서 샘플 값을 최소화하는 기술일 수 있다. 일부 경우에, 변환 후 DC 값이 작고 AC 계수가 작을수록 엔트로피 코딩 후 블록을 표현하기 위해 주어진 양자화 단계 크기에서 필요한 비트가 더 적어진다.
예를 들어 MPEG-2 생성 코딩 기술로부터 알려진 것과 같은 전통적인 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 그러나, 일부 새로운 비디오 압축 기술은, 예를 들어 주변 샘플 데이터 및/또는 공간적으로 이웃하고 디코딩 순서에서 선행하는 데이터 블록의 인코딩/디코딩 동안 획득된 메타 데이터로부터 시도되는 기술을 포함한다. 이러한 기술은 이후 "인트라 예측" 기술이라고 한다. 적어도 일부 경우에, 인트라 예측은 참조 화상이 아닌 재구성 중인 현재 화상으로부터 참조 데이터만을 사용한다는 점에 유의한다.
다양한 형태의 인트라 예측이 있을 수 있다. 이러한 기술 중 하나 이상이 주어진 비디오 코딩 기술에서 사용될 수 있는 경우, 사용중인 기술은 인트라 예측 모드에서 코딩될 수 있다. 특정 경우에, 모드는 서브 모드 및/또는 파라미터를 가질 수 있으며, 이들은 개별적으로 코딩되거나 모드 코드워드에 포함될 수 있다. 주어진 모드/서브 모드/파라미터 조합에 사용할 코드워드는 인트라 예측을 통한 코딩 효율성 이득에 영향을 미칠 수 있으며, 코드워드를 비트스트림으로 변환하는 데 사용되는 엔트로피 코딩 기술도 마찬가지이다.
특정 모드의 인트라 예측은 H.264로 도입되었고, H.265에서 개선되었으며, JEM(joint exploration model), VVC(versatile video coding) 및 BMS(benchmark set)와 같은 새로운 코딩 기술에서 더욱 개선되었다. 이미 사용 가능한 샘플에 속하는 이웃하는 샘플 값을 사용하여 예측기 블록이 형성될 수 있다. 이웃하는 샘플의 샘플 값은 방향에 따라 예측기 블록으로 복사된다. 사용 중인 방향에 대한 참조는 비트스트림에 코딩될 수 있거나 또는 자체적으로 예측될 수 있다.
모션 보상은 손실 압축 기술일 수 있으며, 이전에 재구성된 화상 또는 그 일부(참조 화상)로부터의 샘플 데이터 블록이, 모션 벡터(motion vector, 이후 MV)로 지시된 방향으로 공간적으로 이동된 후, 새로 재구성된 화상 또는 화상 부분의 예측에 사용되는 기술과 관련될 수 있다. 일부 경우에, 참조 화상은 현재 재구성중인 화상과 동일할 수 있다. MV는 2차원 X와 Y, 또는 3차원을 가질 수 있으며, 세 번째는 사용중인 참조 화상의 지시일 수 있다(후자는 간접적으로 시간 차원일 수 있음).
일부 비디오 압축 기술에서, 샘플 데이터의 특정 영역에 적용할 수 있는 MV는 다른 MV, 예를 들어 재구성중인 영역에 공간적으로 인접한 샘플 데이터의 다른 영역과 관련되고 디코딩 순서로 해당 MV를 선행하는 MV로부터 예측될 수 있다. 이렇게 하면 MV를 코딩하는 데 필요한 데이터 양을 크게 줄일 수 있으므로, 중복성을 제거하고 압축률을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 카메라에서 파생된 입력 비디오 신호(자연 비디오라고 함)를 코딩하는 경우 단일 MV가 적용 가능한 영역보다 큰 영역이 유사한 방향으로 이동할 수 있는 통계적 가능성이 있기 때문에 MV 예측이 효과적으로 작동할 수 있으므로, 따라서 일부 경우에, 이웃하는 영역의 MV에서 파생된 유사한 모션 벡터를 사용하여 예측될 수 있다. 그 결과 주어진 영역에 대해 발견된 MV는 주변 MV에서 예측된 MV와 유사하거나 동일하며, 이는 엔트로피 코딩 후 MV를 직접 코딩하는 경우에 사용되는 비트 수량보다 더 적은 수의 비트로 표시될 수 있다. 일부 경우에, MV 예측은 원래 신호(즉, 샘플 스트림)에서 파생된 신호(즉, MV)의 무손실 압축의 예일 수 있다. 다른 경우에, 예를 들어, 주변의 여러 MV에서 예측기를 계산할 때 반올림 오차가 발생하기 때문에 MV 예측 자체가 손실될 수 있다.
다양한 MV 예측 메커니즘이 H.265/HEVC(ITU-T Rec. H.265, "High Efficiency Video Coding", 2016년 12월)에 설명되어 있다.
도 1을 참조하면, 현재 블록(101)은 공간적으로 천이된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측 가능한 모션 검색 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플을 포함한다. 예를 들어, MV를 직접 코딩하는 대신, MV는 A0, A1 및 B0, B1, B2(각각 102 ~ 106)로 표시된 5개의 주변 샘플 중 하나와 연관된 MV를 사용하여 가장 최근의(디코딩 순서로) 참조 화상으로부터 하나 이상의 참조 화상과 연관된 메타데이터에서 파생될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃하는 블록이 사용중인 동일한 참조 화상의 예측기를 사용할 수 있다.
본 개시의 측면은 디코더에서 비디오 디코딩을 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 실시예에서, 디코더에서 비디오 디코딩 방법이 제공된다. 이 방법에서, 신택스 요소를 포함하는 비트 스트림이 수신된다. 신택스 요소는 코딩된 화상에서 변환 블록의 잔여(residue)에 대응한다. 변환 블록에서 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 변환 블록에서 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치에 기초하여 결정된다. 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 다수의 빈 각각은 컨텍스트 모델 및 결정된 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수에 따라 코딩된다. 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 빈의 개수의 코딩된 비트는 컨텍스트 모델에 기초하여 디코딩된다. 또한, 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 변환 블록에서 제2 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제2 최대 개수와 다르다.
본 개시의 실시예에서, 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치는 변환 블록의 저주파수 영역에 있고, 제2 계수 서브 블록의 주파수 위치는 변환 블록의 고주파수 영역에 있다.
본 개시의 실시예에서, 변환 블록의 저주파수 영역 및 변환 블록의 고주파수 영역은 변환 블록에서 계수 서브 블록들의 대각선에 의해 분리된다.
본 개시의 실시예에서, 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치는 변환 블록의 저주파수 영역에 있고, 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 변환 블록에서 계수 서브 블록들의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 평균 최대 개수보다 크다.
본 개시의 실시예에서, 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 제1 계수 블록의 주파수 위치가 변환 블록의 계수 서브 블록들 중 둘 이상의 대각선 상에 있을 때 변환 블록에서 계수 서브 블록들의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 평균 최대 개수와 동일하다.
본 개시의 실시예에서, 변환 블록에서 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치 및 변환 블록의 크기에 기초하여 결정된다.
본 개시의 실시예에서, 제2 계수 서브 블록의 주파수 위치는 변환 블록의 고주파수 영역에 있고, 제2 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제2 최대 개수는 변환 블록에서 계수 서브 블록들의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 평균 최대 개수보다 작다.
본 개시의 측면은 또한 상기 방법 중 어느 하나를 수행하도록 구성된 장치를 제공한다. 본 개시의 실시예에서, 장치가 제공된다. 장치는 처리 회로를 포함한다. 처리 회로는 신택스 요소를 포함하는 비트 스트림을 수신한다. 신택스 요소는 코딩된 화상에서 변환 블록의 잔여에 대응한다. 처리 회로는 변환 블록에서 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치에 기초하여 변환 블록에서 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수를 결정한다. 처리 회로는 컨텍스트 모델 및 결정된 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수에 따라 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 다수의 빈을 각각 코딩한다. 처리 회로는 컨텍스트 모델에 기초하여 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 다수의 빈의 코딩된 비트를 디코딩한다. 또한, 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 변환 블록에서 제2 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제2 최대 개수와 다르다.
본 개시의 측면은 또한 컴퓨터에 의해 실행될 때 컴퓨터로 하여금 상기 방법 중 어느 하나를 수행하게 하는 명령을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공한다.
개시된 주제의 추가 특징, 본질 및 다양한 이점은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 명백해질 것이다.
도 1은 하나의 예에서 현재 블록 및 그 주변의 공간적 병합 후보의 개략도이다.
도 2는 실시예에 따른 통신 시스템의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 3은 실시예에 따른 통신 시스템의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 4는 실시예에 따른 디코더의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 5는 실시예에 따른 인코더의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 인코더의 블록도를 도시한다.
도 7은 다른 실시예에 따른 디코더의 블록도를 도시한다.
도 8a는 실시예에 따른 예시적인 컨텍스트 기반 적응 이진 산술 코딩(context-based adaptive binary arithmetic coding, CABAC) 기반 엔트로피 인코더를 도시한다.
도 8b는 실시예에 따른 예시적인 CABAC 기반 엔트로피 디코더를 도시한다.
도 9는 실시예에 따라 상이한 유형의 변환 계수의 신택스 요소가 생성되는 서브 블록 스캐닝 프로세스의 예를 도시한다.
도 10은 실시예에 따른 현재 계수에 대한 컨텍스트 선택에 사용되는 로컬 템플릿의 예를 도시한다.
도 11은 실시예에 따른 16×16 변환 블록에서 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 수량을 결정하는 예를 도시한다.
도 12는 실시예에 따른 8×16 변환 블록에서 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 수량을 결정하는 예를 도시한다.
도 13은 실시예에 따른 계수 서브 블록에서 현재 변환 계수의 좌측 변환 계수의 예를 도시한다.
도 14는 실시예에 따른 엔트로피 디코딩 프로세스를 개략적으로 설명하는 흐름도를 도시한다.
도 15는 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략도이다.
I. 비디오 코딩 인코더 및 디코더
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 통신 시스템(200)의 단순화된 블록도를 도시한다. 통신 시스템(200)은 예를 들어 네트워크(250)를 통해 서로 통신할 수 있는 복수의 단말 장치를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(200)은 네트워크(250)를 통해 상호 연결된 제1 쌍의 단말 장치(210, 220)를 포함한다. 도 2에서, 예를 들어 제1 쌍의 단말 장치(210, 220)는 데이터의 단방향 전송을 수행한다. 예를 들어, 단말 장치(210)는 네트워크(250)를 통해 다른 단말 장치(220)로 전송하기 위해 비디오 데이터(예를 들어, 단말 장치(210)에 의해 캡처된 비디오 화상의 스트림)를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트스트림의 형태로 전송될 수 있다. 단말 장치(220)는 네트워크(250)로부터 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 비디오 화상을 복구하고, 복구된 비디오 데이터에 따라 비디오 화상을 디스플레이하기 위해 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 단방향 데이터 전송은 미디어 서빙 애플리케이션 등에서 일반적일 수 있다.
다른 예에서, 통신 시스템(200)은 예를 들어 화상 회의 동안 발생할 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 전송을 수행하는 제2 쌍의 단말 장치(230, 240)를 포함한다. 데이터의 양방향 전송의 경우, 예에서, 단말 장치(230, 240)의 각각의 단말 장치는 네트워크(250)를 통해 다른 단말 장치(230, 240)의 다른 단말 장치로의 전송을 위해 비디오 데이터(예를 들어, 단말 장치에 의해 캡처된 비디오 화상의 스트림)를 코딩할 수 있다. 단말 장치(230, 240)의 각각의 단말 장치는 또한 단말 장치(230, 240)의 다른 단말 장치에 의해 전송된 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있으며, 비디오 화상을 복원하기 위해 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있고, 복원된 비디오 데이터에 따라 액세스 가능한 디스플레이 장치에 비디오 화상을 디스플레이할 수 있다.
도 2 예에서, 단말 장치(210, 220, 230, 240)는 서버, 개인용 컴퓨터 및 스마트 폰으로 도시될 수 있지만, 본 개시의 원리는 이에 제한되지 않을 수 있다. 본 개시의 실시예는 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 미디어 플레이어 및/또는 전용 비디오 회의 장비를 구비한 애플리케이션을 찾는다. 네트워크(250)는 예를 들어 유선(wired) 및/또는 무선 통신 네트워크를 포함하여 단말 장치(210, 220, 230, 240) 사이에서 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의 개수의 네트워크를 나타낸다. 통신 네트워크(250)는 회선 교환 및/또는 패킷 교환 채널에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크는 통신 네트워크, 근거리 통신망, 광역 통신망 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(250)의 아키텍처 및 토폴로지는 아래에서 설명되지 않는 한 본 개시의 작동에 중요하지 않을 수 있다.
도 3은 개시된 주제에 대한 애플리케이션의 예로서 스트리밍 환경에서 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 도시한다. 개시된 주제는 예를 들어, 비디오 회의, 디지털 TV, CD(Compact Disc), DVD(Digital Video Disc), 메모리 스틱 등을 포함하는 디지털 미디어에 압축된 비디오의 저장을 포함하는 다른 비디오 가능 애플리케이션에도 동일하게 적용될 수 있다.
스트리밍 시스템은 예를 들어 압축되지 않은 비디오 화상(302)의 스트림을 생성하는, 비디오 소스(301), 예를 들어 디지털 카메라를 포함할 수 있는 캡처 서브 시스템(313)을 포함할 수 있다. 예에서, 비디오 화상의 스트림(302)은 디지털 카메라에 의해 촬영된 샘플을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(304)(또는 코딩된 비디오 비트 스트림)와 비교할 때 높은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 굵은 선으로 도시된 비디오 화상 스트림(302)은 비디오 소스(301)에 연결된 비디오 인코더(303)를 포함하는 전자 장치(320)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(303)는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함하여 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 개시된 주제의 측면을 가능하게 하거나 구현할 수 있다. 비디오 화상의 스트림(302)과 비교할 때 더 낮은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 얇은 선으로 도시된 인코딩된 비디오 데이터(304)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(304))는 향후 사용을 위해 스트리밍 서버(305)에 저장될 수 있다. 도 3에서의 클라이언트 서브 시스템(306, 308)과 같은 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브 시스템은 인코딩된 비디오 데이터(304)의 사본(307, 309)을 검색하기 위해 스트리밍 서버(305)에 액세스할 수 있다. 클라이언트 서브 시스템(306)은 예를 들어 전자 장치(330)의 비디오 디코더(310)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(310)는 인코딩된 비디오 데이터의 인커밍 카피(incoming copy)(307)를 디코딩하고 디스플레이(312)(예를 들어, 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 장치(도시되지 않음)에서 렌더링될 수 있는 비디오 화상(311)의 아웃고잉 스트림(outgoing stream)을 생성한다. 일부 스트리밍 시스템에서, 인코딩된 비디오 데이터(304, 307, 309)(예를 들어, 비디오 비트스트림)은 특정 비디오 코딩/압축 표준에 따라 인코딩될 수 있다. 이러한 표준의 예는 ITU-T 권고 H.265를 포함한다. 예에서, 개발중인 비디오 코딩 표준은 비공식적으로 VVC(Versatile Video Coding)로 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC의 맥락에서 사용될 수 있다.
전자 장치(320, 330)는 다른 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있음에 유의한다. 예를 들어, 전자 장치(320)는 비디오 디코더(도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 전자 장치(330)도 비디오 인코더(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 비디오 디코더(410)의 블록도를 도시한다. 비디오 디코더(410)는 전자 장치(430)에 포함될 수 있다. 전자 장치(430)는 수신기(431)(예를 들어, 수신 회로)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 도 3의 비디오 디코더(310) 대신에 사용될 수 있다.
수신기(431)는 비디오 디코더(410)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스, 동일하거나 다른 실시예에서, 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있으며, 여기서 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스와 독립적이다. 코딩된 비디오 시퀀스는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 장치에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 채널(401)로부터 수신될 수 있다. 수신기(431)는 다른 데이터, 예를 들어 그들 각각이 사용하는 엔티티(도시되지 않음)로 전달될 수 있는 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림과 함께 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있다. 수신기(431)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터와 분리할 수 있다. 네트워크 지터(jitter)를 방지하기 위해, 버퍼 메모리(415)는 수신기(431)와 엔트로피 디코더/파서(420)(이하 "파서(420)") 사이에 결합될 수 있다. 특정 애플리케이션에서, 버퍼 메모리(415)는 비디오 디코더(410)의 일부이다. 다른 경우에, 그것은 비디오 디코더(410)(도시되지 않음) 외부에 있을 수 있다. 또 다른 경우에, 예를 들어 네트워크 지터를 방지하기 위해 비디오 디코더(410) 외부에 버퍼 메모리(미도시)가 있을 수 있으며, 예를 들어 플레이아웃 타이밍을 처리하기 위해 추가로 비디오 디코더(410) 내부에 다른 버퍼 메모리(415)가 있을 수 있다. 수신기(431)가 충분한 대역폭과 제어 가능성의 저장/전달 장치로부터 또는 동시동기식(isosynchronous) 네트워크로부터 데이터를 수신하는 경우, 버퍼 메모리(415)가 필요하지 않거나 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선형 패킷 네트워크에서의 사용을 위해, 버퍼 메모리(415)가 필요할 수 있고, 비교적 클 수 있으며, 적응형 크기가 유리할 수 있고, 운영 체제 또는 비디오 디코더(410)의 외부의 유사한 요소(도시되지 않음)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.
비디오 디코더(410)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심볼(421)을 재구성하기 위해 파서(420)를 포함할 수 있다. 이러한 심볼의 카테고리는 도 4에 도시된 바와 같이, 비디오 디코더(410)의 작동을 관리하는 데 사용되는 정보와 잠재적으로 전자 장치(430)의 필수 부분이 아니지만 전자 장치(430)에 결합될 수 있는 렌더 장치(render device)(412)(예를 들어, 디스플레이 화면)와 같은 렌더링 장치를 제어하기 위한 정보를 포함한다. 렌더링 장치(들)에 대한 제어 정보는 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지 또는 VUI(Video Usability Information) 파라미터 세트 조각(도시되지 않음)의 형태일 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 있으며, 가변 길이 코딩, 허프만(Huffman) 코딩, 컨텍스트 민감도가 있거나 없는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원칙을 따를 수 있다. 파서(420)는 그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더 내의 픽셀의 서브 그룹 중 적어도 하나에 대한 서브 그룹 파라미터의 세트를 코딩된 비디오 시퀀스로부터 추출할 수 있다. 서브 그룹은 GOP(Group of Pictures), 화상, 타일, 슬라이스, 매크로 블록, 코딩 유닛(Coding Unit, CU), 블록, 변환 유닛(Transform Unit, TU), 예측 유닛(Prediction Unit, PU) 등을 포함할 수 있다. 파서(420)는 또한 변환 계수, 양자화기 파라미터 값, 모션 벡터 등과 같은 코딩된 비디오 시퀀스 정보로부터 추출할 수 있다.
파서(420)는 심볼(421)을 생성하기 위해 버퍼 메모리(415)로부터 수신된 비디오 시퀀스에 대해 엔트로피 디코딩/파싱 작동을 수행할 수 있다.
심볼의 재구성(421)은 코딩된 비디오 화상 또는 그 일부(화상 내 및 화상 간, 블록 내 및 블록 간)의 유형 및 기타 요인에 따라 다수의 상이한 유닛을 포함할 수 있다. 파서(420)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱된 서브 그룹 제어 정보에 의해 어떤 유닛이 포함되고 어떻게 제어될 수 있는가? 파서(420)와 아래의 다수의 유닛 사이의 그러한 서브 그룹 제어 정보의 흐름은 명확성을 위해 도시되지 않는다.
이미 언급된 기능 블록을 넘어, 비디오 디코더(410)는 아래에 설명된 바와 같이 개념적으로 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 제약 하에서 작동하는 실제 구현에서, 이러한 장치 중 다수는 서로 밀접하게 상호 작용하며, 적어도 부분적으로는 서로 통합될 수 있다. 그러나, 개시된 주제를 설명하기 위한 목적으로, 아래의 기능 유닛으로의 개념적인 세분화는 적절하다.
제1 유닛은 스케일러/역변환 유닛(451)이다. 스케일러/역변환 유닛(451)은 사용할 변환, 블록 크기, 양자화 인자, 양자화 스케일링 매트릭스 등을 포함하는 제어 정보뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 파서(421)로부터의 심볼(들)(421)로서 수신한다. 스케일러/역변환 유닛(451)은 수집기(455)로 입력될 수 있는 샘플 값을 포함하는 블록을 출력할 수 있다.
일부 경우에, 스케일러/역변환(451)의 출력 샘플은 인트라 코딩된 블록, 즉, 이전에 재구성된 화상으로부터 예측 정보를 사용하지 않지만 현재 화상의 이전에 재구성된 부분으로부터 예측 정보를 사용할 수 있는 블록에 속할 수 있다. 이러한 예측 정보는 화상 내 예측 유닛(452)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우에, 화상 내 예측 유닛(452)은 현재의 화상 버퍼(458)로부터 페치된 이미 재구성된 주변 정보를 사용하여 재구성중인 블록과 동일한 크기 및 형상의 블록을 생성한다. 현재의 화상 버퍼(458)는 예를 들어 부분적으로 재구성된 현재 화상 및/또는 완전히 재구성된 현재 화상을 버퍼링한다. 수집기(455)는, 일부 경우에, 인트라 예측 유닛(452)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역변환 유닛(451)에 의해 제공되는 출력 샘플 정보에 샘플 단위로 추가한다.
다른 경우에, 스케일러/역변환 유닛(451)의 출력 샘플은 인터 코딩되고 잠재적으로 모션 보상된 블록에 속할 수 있다. 이러한 경우, 모션 보상 예측 유닛(453)은 예측에 사용되는 샘플을 페치하기 위해 참조 화상 메모리(457)에 액세스할 수 있다. 블록과 관련된 심볼(421)에 따라 페치된 샘플을 모션 보상한 후, 이러한 샘플은 출력 샘플 정보를 생성하기 위해 수집기(455)에 의해 스케일러/역변환 유닛(451)의 출력에 추가될 수 있다(이 경우에 잔여 샘플 또는 잔여 신호로 불림). 모션 보상 예측 유닛(453)이 예측 샘플을 페치하는 참조 화상 메모리(457) 내의 주소는 예를 들어 X, Y 및 참조 화상 컴포넌트를 가질 수 있는 심볼(421)의 형태로 모션 보상 예측 유닛(453)이 사용할 수 있는 모션 벡터에 의해 제어될 수 있다. 모션 보상은 또한 서브 샘플 정확한 모션 벡터가 사용 중일 때 참조 화상 메모리(457)로부터 페치된 샘플 값의 보간, 모션 벡터 예측 메커니즘 등을 포함할 수 있다.
수집기(455)의 출력 샘플은 루프 필터 유닛(456)에서 다양한 루프 필터링 기술의 대상이 될 수 있다. 비디오 압축 기술은 코딩된 비디오 시퀀스(또한 코딩된 비디오 비트스트림으로 지칭됨)에 포함된 파라미터에 의해 제어되고 파서(421)로부터의 심볼(421)로서 루프 필터 유닛(456)에 이용 가능하게 되는 인 루프(in-loop) 필터 기술을 포함할 수 있으나, 또한 코딩된 화상 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서로) 부분을 디코딩하는 동안 획득된 메타 정보에 응답할 수 있을 뿐만 아니라 이전에 재구성되고 루프 필터링된 샘플 값에 응답할 수도 있다.
루프 필터 유닛(456)의 출력은 렌더 장치(412)로 출력될 수 있을 뿐만 아니라 미래의 화상 간 예측에 사용하기 위해 참조 화상 메모리(457)에 저장될 수 있는 샘플 스트림일 수 있다.
일단 완전히 재구성된 특정 코딩된 화상은 미래 예측을 위한 참조 화상으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 화상에 대응하는 코딩된 화상이 완전히 재구성되고 코딩된 화상이 참조 화상으로 식별되면(예를 들어, 파서(420)에 의해), 현재 화상 버퍼(458)는 참조 화상 메모리(457)의 일부가 될 수 있고, 새로운 현재 화상 버퍼는 다음의 코딩된 화상의 재구성을 시작하기 전에 재할당될 수 있다.
비디오 디코더(410)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에서 미리 결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 작동을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스가 비디오 압축 기술 또는 표준의 신택스와 비디오 압축 기술 및 표준에서 문서화된 프로파일을 모두 준수한다는 점에서, 코딩된 비디오 시퀀스는 비디오 압축 기술 또는 사용중인 표준에 의해 지정된 신택스를 따를 수 있다. 구체적으로, 프로파일은 비디오 압축 기술 또는 표준에서 사용할 수 있는 모든 도구로부터의 해당 프로파일에서 사용할 수 있는 유일한 도구로서 특정 도구를 선택할 수 있다. 또한, 준수를 위해 필요한 것은 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡성이 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 의해 정의된 범위 내에 있어야 한다는 것이다. 경우에 따라, 레벨 최대 화상 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구성 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가 샘플로 측정됨), 최대 참조 화상 크기 등을 제한한다. 레벨별로 설정된 제한은 경우에 따라 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링된 HRD(Hypothetical Reference Decoder) 버퍼 관리를 위한 HRD 규격 및 메타데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.
실시예에서, 수신기(431)는 인코딩된 비디오와 함께 추가(중복) 데이터를 수신할 수 있다. 추가 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로 포함될 수 있다. 추가 데이터는 데이터를 적절하게 디코딩하고 그리고/또는 원래 비디오 데이터를 더 정확하게 재구성하기 위해 비디오 디코더(410)에 의해 사용될 수 있다. 추가 데이터는 예를 들어 시간적, 공간적 또는 신호 잡음비(signal noise ratio, SNR) 향상 계층, 중복 슬라이스, 중복 화상, 순방향 오류 정정 코드 등의 형태일 수 있다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 비디오 인코더(503)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(503)는 전자 장치(520)에 포함된다. 전자 장치(520)는 전송기(540)(예를 들어, 전송 회로)를 포함한다. 비디오 인코더(503)는 도 3 예에서 비디오 인코더(303) 대신에 사용될 수 있다.
비디오 인코더(503)는 비디오 인코더(503)에 의해 코딩될 비디오 이미지(들)를 캡처할 수 있는 비디오 소스(501)(도 5 예에서 전자 장치(520)의 일부가 아님)로부터 비디오 샘플을 수신할 수 있다. 다른 예에서, 비디오 소스(501)는 전자 장치(520)의 일부이다.
비디오 소스(501)는 임의의 적절한 비트 깊이(예를 들어, 8 비트, 10 비트, 12 비트, ...), 임의의 색 공간(예를 들어, BT.601 Y CrCB, RGB, ...) 및 임의의 적절한 샘플링 구조(예를 들어, Y CrCb 4:2:0, Y CrCb 4:4:4)일 수 있는 디지털 비디오 샘플 스트림의 형태로 비디오 인코더(503)에 의해 코딩될 소스 비디오 시퀀스를 제공할 수 있다. 미디어 서빙 시스템에서, 비디오 소스(501)는 미리 준비된 비디오를 저장하는 저장 장치일 수 있다. 비디오 회의 시스템에서, 비디오 소스(501)는 로컬 이미지 정보를 비디오 시퀀스로 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순차적으로 볼 때 모션을 부여하는 복수의 개별 화상으로서 제공될 수 있다. 화상 자체는 픽셀의 공간적 어레이로 구성될 수 있으며, 여기서 각각의 픽셀은 사용중인 샘플링 구조, 색 공간 등에 따라 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 당업자는 픽셀과 샘플 사이의 관계를 쉽게 이해할 수 있다. 아래 설명은 샘플에 중점을 둔다.
실시예에 따르면, 비디오 인코더(503)는 소스 비디오 시퀀스의 화상을 실시간으로 또는 애플리케이션에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 제약하에서 코딩된 비디오 시퀀스(543)로 코딩하고 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 적용하는 것은 제어기(550)의 기능 중 하나이다. 일부 실시예에서, 제어기(550)는 후술되는 바와 같이 다른 기능 유닛을 제어하고 다른 기능 유닛에 기능적으로 결합된다. 결합은 명확성을 위해 도시되지 않는다. 제어기(550)에 의해 설정되는 파라미터는 레이트 제어 관련 파라미터(화상 스킵, 양자화기, 레이트 왜곡 최적화 기술의 람다 값,…), 화상 크기, 화상 그룹(group of pictures, GOP) 레이아웃, 최대 모션 벡터 검색 범위 및 등을 포함할 수 있다. 제어기(550)는 특정 시스템 설계에 최적화된 비디오 인코더(503)에 속하는 다른 적절한 기능을 갖도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 비디오 인코더(503)는 코딩 루프에서 작동하도록 구성된다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 예에서, 코딩 루프는 소스 코더(530)(예를 들어, 코딩될 입력 화상 및 참조 화상(들)에 기초하여 심볼 스트림과 같은 심볼 생성을 담당함) 및 비디오 인코더(503)에 내장된 (로컬) 디코더(533)를 포함할 수 있다. 디코더(533)는 (원격) 디코더가 생성하는 것과 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 심볼을 재구성한다(심볼과 코딩된 비디오 비트 스트림 사이의 압축은 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술에서 무손실이기 때문임). 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 화상 메모리(534)에 입력된다. 심볼 스트림의 디코딩이 디코더 위치(로컬 또는 원격)와 무관한 비트 정확한 결과로 이어지므로, 참조 화상 메모리(534)의 컨텐츠는 또한 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에 비트 정확하다. 즉, 인코더의 예측 부분은 디코딩 중에 예측을 사용할 때 디코더가 "보는" 것과 정확히 동일한 샘플 값을 참조 화상 샘플로서 "본다". 참조 화상 동기성(및 예를 들어 채널 오류로 동기성이 유지될 수 없는 경우 결과 드리프트)의 이러한 기본 원리는 일부 관련 기술에서도 사용된다.
"로컬" 디코더(533)의 작동은 비디오 디코더(410)와 같은 "원격" 디코더의 작동과 동일할 수 있으며, 이는 이미 도 4와 관련하여 상기에서 상세하게 설명되었다. 도 4를 또한 간략히 참조하면, 그러나, 심볼이 이용 가능하고 엔트로피 코더(545) 및 파서(420)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로 심볼의 인코딩/디코딩이 무손실될 수 있으므로, 버퍼 메모리(415)를 포함하는 비디오 디코더(410)의 엔트로피 디코딩 부분 및 파서(420)는 로컬 디코더(533)에서 완전히 구현되지 않을 수 있다.
이 시점에서 이루어질 수 있는 관찰은 디코더에 존재하는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 모든 디코더 기술이 반드시 대응하는 인코더에 실질적으로 동일한 기능적 형태로 존재해야 한다는 것이다. 이러한 이유로, 개시된 주제는 디코더 작동에 초점을 맞춘다. 인코더 기술에 대한 설명은 포괄적으로 설명된 디코더 기술의 반대이므로 생략될 수 있다. 특정 영역에서만 더 자세한 설명이 필요하며 아래에서 제공된다.
작동 중에, 일부 예에서, 소스 코더(530)는 "참조 화상"으로 지정된 비디오 시퀀스로부터 하나 이상의 이전에 코딩된 화상을 참조하여 입력 화상을 예측적으로 코딩하는 모션 보상된 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식에서, 코딩 엔진(532)은 입력 화상에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 입력 화상의 픽셀 블록과 참조 화상(들)의 픽셀 블록 사이의 차이를 코딩한다.
로컬 비디오 디코더(533)는 소스 코더(530)에 의해 생성된 심볼에 기초하여 참조 화상으로 지정될 수 있는 화상의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(532)의 작동은 유리하게 손실 프로세스일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 5에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있는 경우, 재구성된 비디오 시퀀스는 일반적으로 약간의 오류가 있는 소스 비디오 시퀀스의 복제품일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(533)는 참조 화상에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스를 복제하고 재구성된 참조 화상이 참조 화상 캐시(534)에 저장되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(503)는 원단(far-end) 비디오 디코더(전송 오류 없음)에 의해 획득될 재구성된 참조 화상으로서 공통 컨텐츠를 갖는 재구성된 참조 화상의 사본을 로컬로 저장할 수 있다.
예측기(535)는 코딩 엔진(532)에 대한 예측 검색을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 화상을 위해, 예측기(535)는 (후보 참조 픽셀 블록으로서) 샘플 데이터 또는 새로운 화상에 대한 적절한 예측 참조 역할을 할 수 있는 참조 화상 모션 벡터, 블록 형상 등과 같은 특정 메타데이터에 대해 참조 화상 메모리(534)를 검색할 수 있다. 예측기(535)는 적절한 예측 참조를 찾기 위해 샘플 블록 단위(block-by-pixel block)로 작동할 수 있다. 일부 경우에, 예측기(535)에 의해 획득된 검색 결과에 의해 결정된 바와 같이, 입력 화상은 참조 화상 메모리(534)에 저장된 다수의 참조 화상으로부터 추출된 예측 참조를 가질 수 있다.
제어기(550)는 예를 들어 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 사용되는 파라미터 및 서브 그룹 파라미터의 설정을 포함하는 소스 코더(530)의 코딩 작동을 관리할 수 있다.
전술한 모든 기능 유닛의 출력은 엔트로피 코더(545)에서 엔트로피 코딩을 받을 수 있다. 엔트로피 코더(545)는 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 기술에 따라 심볼을 무손실 압축함으로써 다양한 기능 유닛에 의해 생성된 심볼을 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.
전송기(540)는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 장치에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 통신 채널(560)을 통한 전송을 준비하기 위해 엔트로피 코더(545)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링할 수 있다. 전송기(540)는 비디오 코더(503)로부터 코딩된 비디오 데이터를 전송될 다른 데이터, 예를 들어 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림(소스는 도시되지 않음)과 병합할 수 있다.
제어기(550)는 비디오 인코더(503)의 작동을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 제어기(550)는 각각의 화상에 적용될 수 있는 코딩 기술에 영향을 미칠 수 있는 특정 코딩된 화상 유형을 각각의 코딩된 화상에 할당할 수 있다. 예를 들어, 화상은 종종 다음의 화상 유형 중 하나로 할당될 수 있다.
인트라 화상(I 화상)은 예측 소스로서 시퀀스의 다른 화상을 사용하지 않고 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱은 예를 들어 "IDR"(Independent Decoder Refresh) 화상을 포함하는 상이한 유형의 인트라 화상을 허용한다. 당업자는 I 화상의 이러한 변형 및 각각의 응용 및 특징을 알고 있다.
예측 화상(P 화상)은 각각의 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 최대 하나의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.
양방향 예측 화상(B 화상)은 각각의 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 최대 2개의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다중 예측 화상은 단일 블록의 재구성을 위해 2개 이상의 참조 화상과 연관된 메타데이터를 사용할 수 있다.
소스 화상은 일반적으로 공간적으로 복수의 샘플 블록(예를 들어, 각각 4x4, 8x8, 4x8 또는 16x16 샘플의 블록)으로 세분화되고 블록 단위로 코딩될 수 있다. 블록은 블록의 각각의 화상에 적용된 코딩 할당에 의해 결정된 대로 다른(이미 코딩된) 블록을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 화상의 블록은 비 예측적으로 코딩될 수 있거나, 또는 동일한 화상의 이미 코딩된 블록을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간적 예측 또는 인트라 예측). P 화상의 픽셀 블록은 하나의 이전에 코딩된 참조 화상을 참조하여 공간적 예측을 통해 또는 시간적 예측을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다. B 화상의 블록은 하나 또는 두 개의 이전에 코딩된 참조 화상을 참조하여 공간적 예측을 통해 또는 시간적 예측을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다.
비디오 인코더(503)는 ITU-T Rec. H265와 같은 미리 결정된 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따라 코딩 작동을 수행할 수 있다. 그 작동에서, 비디오 인코더(503)는 입력 비디오 시퀀스에서 시간적 및 공간적 중복성을 이용하는 예측 코딩 작동을 포함하는 다양한 압축 작동을 수행할 수 있다. 따라서, 코딩된 비디오 데이터는 사용되는 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 따를 수 있다.
실시예에서, 전송기(540)는 인코딩된 비디오와 함께 추가 데이터를 전송할 수 있다. 소스 코더(530)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 이러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가 데이터는 시간적/공간적/SNR 향상 계층, 중복 화상 및 슬라이스와 같은 다른 형태의 중복 데이터, SEI 메시지, VUI 파라미터 세트 조각 등을 포함할 수 있다.
비디오는 시간적 시퀀스에서 복수의 소스 화상(비디오 화상)으로서 캡쳐될 수 있다. 화상 내 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 화상에서 공간적 상관관계를 사용하고, 화상 간 예측은 화상 사이의 (시간적 또는 기타) 상관관계를 사용한다. 예를 들어, 현재 화상으로 지칭되는 인코딩/디코딩 중인 특정 화상은 블록으로 분할된다. 현재 화상의 블록이 이전에 코딩되고 비디오에서 여전히 버퍼링된 참조 화상의 참조 블록과 유사한 경우, 현재 화상의 블록은 모션 벡터로서 지칭되는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 모션 벡터는 참조 화상에서 참조 블록을 가리키며, 여러 참조 화상이 사용중인 경우, 참조 화상을 식별하는 3차원을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 이중 예측 기술이 화상 간 예측에 사용될 수 있다. 이중 예측 기술에 따르면, 비디오에서 현재 화상에 대해 디코딩 순서가 모두 선행된 제1 참조 화상 및 제2 참조 화상과 같은 2개의 참조 화상(하지만 디스플레이 순서에서, 각각 과거 및 미래일 수 있음)이 사용된다. 현재 화상의 블록은 제1 참조 화상의 제1 참조 블록을 가리키는 제1 모션 벡터 및 제2 참조 화상의 제2 참조 블록을 가리키는 제2 모션 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 조합에 의해 예측될 수 있다.
또한, 병합 모드 기술은 코딩 효율을 향상시키기 위해 화상 간 예측에서 사용될 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 화상 간 예측 및 화상 내 예측과 같은 예측은 블록 단위로 수행된다. 예를 들어, HEVC 표준에 따르면, 비디오 화상 시퀀스의 화상은 압축을 위해 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)으로 분할되고, 화상의 CTU는 64x64 픽셀, 32x32 픽셀 또는 16x16 픽셀과 같은 동일한 크기를 갖는다. 일반적으로, CTU는 1개의 루마 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB)과 2개의 크로마 CTB인 3개의 코딩 트리 블록(CTB)을 포함한다. 각각의 CTU는 반복적으로 하나 또는 다수의 코딩 유닛(coding unit, CU)으로 분할된 쿼드트리일 수 있다. 예를 들어, 64x64 픽셀의 CTU는 64x64 픽셀의 CU 1개 또는 32x32 픽셀의 4 CU 또는 16x16 픽셀의 16 CU로 분할될 수 있다. 예에서, 각각의 CU는 인터 예측 유형 또는 인트라 예측 유형과 같은 CU에 대한 예측 유형을 결정하기 위해 분석된다. CU는 시간적 및/또는 공간적 예측 가능성에 따라 하나 이상의 예측 유닛(prediction unit, PU)으로 분할된다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(prediction block, PB)과 2개의 크로마 PB를 포함한다. 실시예에서, 코딩에서의 예측 작동(인코딩/디코딩)은 예측 블록 단위로 수행된다. 예측 블록의 예로서 루마 예측 블록을 사용하면, 예측 블록은 8x8 픽셀, 16x16 픽셀, 8x16 픽셀, 16x8 픽셀 등과 같은 픽셀에 대한 값의 매트릭스(예를 들어, 루마 값)을 포함한다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(603)는 비디오 화상 시퀀스에서 현재 비디오 화상 내의 샘플 값의 처리 블록(예를 들어, 예측 블록)을 수신하고, 처리 블록을 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 화상으로 인코딩하도록 구성된다. 예에서, 비디오 인코더(603)는 도 3 예에서의 비디오 인코더(303) 대신에 사용된다.
HEVC 예에서, 비디오 인코더(603)는 8x8 샘플의 예측 블록 등과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값의 매트릭스를 수신한다. 비디오 인코더(603)는 처리 블록이 예를 들어 레이트 왜곡 최적화를 사용하는 인트라 모드, 인터 모드 또는 이중 예측 모드를 사용하여 최상으로 코딩되는지 여부를 결정한다. 처리 블록이 인트라 모드에서 코딩되는 경우, 비디오 인코더(603)는 처리 블록을 코딩된 화상으로 인코딩하기 위해 인트라 예측 기술을 사용할 수 있고, 처리 블록이 인터 모드 또는 이중 예측 모드에서 코딩되는 경우, 비디오 인코더(603)는 처리 블록을 코딩된 화상으로 인코딩하기 위해 각각 인터 예측 또는 이중 예측 기술을 사용할 수 있다. 특정 비디오 코딩 기술에서, 병합 모드는 예측기 외부의 코딩된 모션 벡터 컴포넌트의 이점없이 모션 벡터가 하나 이상의 모션 벡터 예측기로부터 유도되는 화상 간 예측 서브 모드일 수 있다. 특정의 다른 비디오 코딩 기술에서, 주제 블록에 적용 가능한 모션 벡터 컴포넌트가 존재할 수 있다. 예에서, 비디오 인코더(603)는 처리 블록의 모드를 결정하기 위한 모드 결정 모듈(도시되지 않음)과 같은 다른 컴포넌트를 포함한다.
도 6 예에서, 비디오 인코더(603)는 도 6에 도시된 바와 같이 서로 결합된, 인터 인코더(630), 인트라 인코더(622), 잔여 계산기(623), 스위치(626), 잔여 인코더(624), 일반 제어기(621) 및 엔트로피 인코더(625)를 포함한다.
인터 인코더(630)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플을 수신하고, 블록을 참조 화상의 하나 이상의 참조 블록(예를 들어, 이전 화상 및 이후 화상의 블록)과 비교하며, 인터 예측 정보(예를 들어, 인터 인코딩 기술에 따른 중복 정보의 설명, 모션 벡터, 병합 모드 정보)를 생성하고, 임의의 적절한 기술을 사용하여 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과(예를 들어, 예측 블록)를 계산하도록 구성된다. 일부 예에서, 참조 화상은 인코딩된 비디오 정보에 기초하여 디코딩되는 디코딩된 참조 화상이다.
인트라 인코더(622)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플을 수신하고, 일부 경우에 블록을 동일한 화상에서 이미 코딩된 블록과 비교하며, 변환 후 양자화된 계수 및 일부 경우에 또한 인트라 예측 정보(예를 들어, 하나 이상의 인트라 인코딩 기술에 따른 인트라 예측 방향 정보)를 생성하도록 구성된다. 예에서, 인트라 인코더(622)는 또한 동일한 화상의 인트라 예측 정보 및 참조 블록에 기초하여 인트라 예측 결과(예를 들어, 예측 블록)를 계산한다.
일반 제어기(621)는 일반 제어 데이터를 결정하고 일반 제어 데이터에 기초하여 비디오 인코더(603)의 다른 컴포넌트를 제어하도록 구성된다. 예에서, 일반 제어기(621)는 블록의 모드를 결정하고, 모드에 기초하여 스위치(626)에게 제어 신호를 제공한다. 예를 들어, 모드가 인트라 모드인 경우, 일반 제어기(621)는 잔여 계산기(623)에 의한 사용을 위해 인트라 모드 결과를 선택하기 위해 스위치(626)를 제어하고, 인트라 예측 정보를 선택하고 비트 스트림에 인트라 예측 정보를 포함하기 위해 엔트로피 인코더(625)를 제어하며, 모드가 인터 모드인 경우, 일반 제어기(621)는 잔여 계산기(623)에 의한 사용을 위해 인터 예측 결과를 선택하기 위해 스위치(626)를 제어하고, 인터 예측 정보를 선택하고 비트 스트림에 인터 예측 저오를 포함시키기 위해 엔트로피 인코더(625)를 제어한다.
잔여 계산기(623)는 수신된 블록과 인트라 인코더(622) 또는 인터 인코더(630)로부터 선택된 예측 결과 사이의 차이(잔여 데이터)를 계산하도록 구성된다. 잔여 인코더(624)는 변환 계수를 생성하기 위해 잔여 데이터를 인코딩하도록 잔여 데이터에 기초하여 작동하도록 구성된다. 예에서, 잔여 인코더(624)는 잔여 데이터를 공간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하고 변환 계수를 생성하도록 구성된다. 변환 계수는 양자화된 변환 계수를 획득하기 위해 양자화 처리를 거친다. 다양한 실시예에서, 비디오 인코더(603)는 또한 잔여 디코더(628)를 포함한다. 잔여 디코더(628)는 역변환을 수행하고 디코딩된 잔여 데이터를 생성하도록 구성된다. 디코딩된 잔여 데이터는 인트라 인코더(622) 및 인터 인코더(630)에 의해 적절하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 인터 인코더(630)는 디코딩된 잔여 데이터 및 인터 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록을 생성할 수 있고, 인트라 인코더(622)는 디코딩된 잔여 데이터 및 인트라 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록은 디코딩된 화상을 생성하기 위해 적절하게 처리되고 디코딩된 화상은 메모리 회로(도시되지 않음)에서 버퍼링될 수 있고 일부 예에서 참조 화상으로서 사용될 수 있다.
엔트로피 인코더(625)는 인코딩된 블록을 포함하도록 비트 스트림을 포맷하도록 구성된다. 엔트로피 인코더(625)는 HEVC 표준과 같은 적절한 표준에 따라 다양한 정보를 포함하도록 구성된다. 예에서, 엔트로피 인코더(625)는 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔여 정보 및 기타 적절한 정보를 비트 스트림에 포함하도록 구성된다. 개시된 주제에 따르면, 인터 모드 또는 이중 예측 모드의 병합 서브 모드에서 블록을 코딩하는 경우, 잔여 정보가 없음에 유의한다.
도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 비디오 디코더(710)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(710)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 화상을 수신하고, 재구성된 화상을 생성하기 위해 코딩된 화상을 디코딩하도록 구성된다. 예에서, 비디오 디코더(710)는 도 3 예에서의 비디오 디코더(310) 대신에 사용된다.
도 7 예에서, 비디오 디코더(710)는 도 7에 도시된 바와 같이 함께 결합된, 엔트로피 디코더(771), 인터 디코더(780), 잔여 디코더(773), 재구성 모듈(774) 및 인트라 디코더(772)를 포함한다.
엔트로피 디코더(771)는 코딩된 화상으로부터 코딩된 화상이 구성되는 신택스 요소를 나타내는 특정 심볼을 재구성하도록 구성될 수 있다. 이러한 심볼은 예를 들어 블록이 코딩되는 모드(예를 들어, 인트라 모드, 인터 모드, 이중 예측 모드, 병합 서브 모드 또는 다른 서브 모드에서 후자의 두 가지와 같음), 인트라 디코더(772) 또는 인터 디코더(780)에 의해 각각 예측을 위해 사용되는 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보와 같음), 예를 들어, 양자화된 변환 계수의 형태의 잔여 정보 등을 포함할 수 있다. 예에서, 예측 모드가 인터 또는 이중 예측 모드인 경우, 인터 예측 정보는 인터 디코더(780)에게 제공되고, 예측 유형이 인트라 예측 유형인 경우, 인트라 예측 정보는 인트라 디코더(772)에게 제공된다. 잔여 정보는 역양자화될 수 있으며 잔여 디코더(773)에게 제공된다.
인터 디코더(780)는 인터 예측 정보를 수신하고 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과를 생성하도록 구성된다.
인트라 디코더(772)는 인트라 예측 정보를 수신하고 인트라 예측 정보에 기초하여 예측 결과를 생성하도록 구성된다.
잔여 디코더(773)는 역양자화된 변환 계수를 추출하기 위해 역양자화를 수행하고 주파수 도메인에서 공간 도메인으로 잔여를 변환하기 위해 역양자화된 변환 계수를 처리하도록 구성된다. 잔여 디코더(773)는 또한 양자화기 파라미터(Quantizer Parameter, QP)를 포함하기 위해 특정 제어 정보를 요구할 수 있고, 그 정보는 엔트로피 디코더(771)에 의해 제공될 수 있다(데이터 경로는 단지 낮은 볼륨 제어 정보일 수 있으므로 도시되지 않음).
재구성 모듈(774)은 재구성된 화상의 일부일 수 있으며, 재구성된 비디오의 일부일 수 있는 재구성된 블록을 형성하기 위해 공간 도메인에서 잔여 디코더(773)에 의해 출력된 잔여 및 예측 결과(경우에 따라 인터 또는 인트라 예측 모듈에 의해 출력될 수 있음)를 결합하도록 구성된다. 디블로킹 작동 등과 같은 다른 적절한 작동이 시각적 품질을 향상시키기 위해 수행될 수 있다는 점에 유의한다.
비디오 인코더(303, 503, 603) 및 비디오 디코더(310, 410, 710)는 임의의 적절한 기술을 사용하여 구현될 수 있다는 점에 유의한다. 실시예에서, 비디오 인코더(303, 503, 603) 및 비디오 디코더(310, 410, 710)는 하나 이상의 집적 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 비디오 인코더(303, 503, 503) 및 비디오 디코더(310, 410, 710)는 소프트웨어 명령을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.
II. 변환 계수 코딩
엔트로피 코딩은 비디오 신호가 일련의 신택스 요소로 감소된 후 비디오 코딩의 마지막 단계(또는 비디오 디코딩의 첫 번째 단계)에서 수행될 수 있다. 엔트로피 코딩은 데이터를 나타내는 데 사용되는 비트 수량이 데이터 확률에 대수적으로 비례하도록 데이터를 압축하기 위해 통계 속성을 사용하는 무손실 압축 방식일 수 있다. 예를 들어, 신택스 요소 세트에 대해 엔트로피 코딩을 수행함으로써, 신택스 요소를 나타내는 비트(빈(bin)으로 지칭됨)는 비트 스트림에서 더 적은 비트(코딩된 비트로 지칭됨)로 변환될 수 있다. CABAC은 엔트로피 코딩의 한 형태이다. CABAC에서, 확률 추정을 제공하는 컨텍스트 모델은 각각의 빈과 연관된 컨텍스트에 기초하여 빈의 시퀀스의 각각의 빈에 대해 결정될 수 있다. 이어서, 비트 스트림에서 빈 시퀀스를 코딩된 비트로 인코딩하기 위해 이진 산술 코딩 프로세스가 확률 추정을 사용하여 수행될 수 있다. 또한, 컨텍스트 모델은 코딩된 빈에 기초하여 새로운 확률 추정으로 업데이트될 수 있다.
도 8a는 실시예에 따른 예시적인 CABAC 기반 엔트로피 인코더(800A)를 도시한다. 예를 들어, 엔트로피 인코더(800A)는 도 5의 엔트로피 코더(545) 또는 도 6의 엔트로피 인코더(625)에서 구현될 수 있다. 엔트로피 인코더(800A)는 컨텍스트 모델러(810) 및 이진 산술 인코더(820)를 포함할 수 있다. 예에서, 다양한 유형의 신택스 요소가 엔트로피 인코더(800A)에 대한 입력으로 제공된다. 예를 들어, 이진 값 신택스 요소의 빈은 컨텍스트 모델러(810)에 직접 입력될 수 있는 반면, 비 이진 값 신택스 요소는 빈 스트링의 빈이 컨텍스트 모델러(810)에 입력되기 전에 빈 스트링으로 이진화될 수 있다.
예에서, 컨텍스트 모델러(810)는 신택스 요소의 빈을 수신하고, 수신된 각각의 빈에 대한 컨텍스트 모델을 선택하기 위해 컨텍스트 모델링 프로세스를 수행한다. 예를 들어, 변환 블록에서 변환 계수의 이진 신택스 요소의 빈이 수신된다. 변환 블록은 변환이 수행되지 않는 경우 변환이 스킵된 블록일 수 있다. 따라서, 컨텍스트 모델은 예를 들어, 신택스 요소의 유형, 변환 컴포넌트의 색상 컴포넌트 유형, 변환 계수의 위치 및 이전에 처리된 이웃 변환 계수에 기초한 이러한 빈에 대해 결정될 수 있다. 컨텍스트 모델은 이러한 빈에 대한 확률 추정을 제공할 수 있다.
예에서, 컨텍스트 모델의 세트는 하나 이상의 신택스 요소 유형에 대해 구성될 수 있다. 이러한 컨텍스트 모델은 도 8a에 도시된 바와 같이 메모리(801)에 저장되는 컨텍스트 모델 리스트(802)에 배열될 수 있다. 컨텍스트 모델 리스트(802)의 각각의 항목은 컨텍스트 모델을 나타낼 수 있다. 리스트의 각각의 컨텍스트 모델에는 컨텍스트 모델 인덱스 또는 컨텍스트 인덱스로서 지칭되는 인덱스가 할당될 수 있다. 또한, 각각의 컨텍스트 모델은 확률 추정 또는 확률 추정을 지시하는 파라미터를 포함할 수 있다. 확률 추정은 빈이 0 또는 1일 가능성을 지시할 수 있다. 예를 들어, 컨텍스트 모델링 중에, 컨텍스트 모델러(810)는 빈에 대한 컨텍스트 인덱스를 계산할 수 있으며, 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델 리스트(802)에서 컨텍스트 인덱스에 따라 선택될 수 있고 빈에 할당될 수 있다.
더욱이, 컨텍스트 모델 리스트의 확률 추정은 엔트로피 인코더(800A)의 작동의 시작에서 초기화될 수 있다. 컨텍스트 모델 리스트(802)의 컨텍스트 모델이 빈에게 할당되고 빈을 인코딩하는 데 사용된 후, 컨텍스트 모델은 업데이트된 확률 추정을 사용하여 빈의 값에 따라 후속적으로 업데이트될 수 있다.
예에서, 이진 산술 인코더(820)는 빈에 할당된 빈 및 컨텍스트 모델(예를 들어, 확률 추정)을 수신하고, 그에 따라 이진 산술 코딩 프로세스를 수행한다. 결과적으로, 코딩된 비트가 생성되어 비트 스트림으로 전송된다.
도 8b는 실시예에 따른 예시적인 CABAC 기반 엔트로피 디코더(800B)를 도시한다. 예를 들어, 엔트로피 디코더(1000B)는 도 4의 파서(420), 또는 도 7의 엔트로피 디코더(771)에서 구현될 수 있다. 엔트로피 디코더(800B)는 이진 산술 디코더(830) 및 컨텍스트 모델러(840)를 포함할 수 있다. 이진 산술 디코더(830)는 비트 스트림으로부터 코딩된 비트를 수신하고, 코딩된 비트로부터 빈을 복원하기 위해 이진 산술 디코딩 프로세스를 수행한다. 컨텍스트 모델러(840)는 컨텍스트 모델러(810)와 유사하게 작동할 수 있다. 예를 들어, 컨텍스트 모델러(840)는 메모리(803)에 저장된 컨텍스트 모델 리스트(804)에서 컨텍스트 모델을 선택하고 선택된 컨텍스트 모델을 이진 산술 디코더(830)에게 제공할 수 있다. 컨텍스트 모델러(840)는 이진 산술 디코더(830)로부터 복원된 빈에 기초하여 컨텍스트 모델을 결정할 수 있다. 예를 들어, 복원된 빈에 기초하여, 컨텍스트 모델러(840)는 다음 디코딩될 빈의 신택스 요소의 유형 및 이전에 디코딩된 신택스 요소의 값을 알 수 있다. 이러한 정보는 다음 디코딩될 빈에 대한 컨텍스트 모델을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
실시예에서, 변환 블록의 잔여 신호는 먼저 공간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환되어 변환 계수의 블록이 생성된다. 그 후, 변환 계수들의 블록을 변환 계수 레벨의 블록으로 양자화하기 위해 양자화가 수행될 수 있다. 다양한 실시예에서, 잔여 신호를 변환 계수 레벨로 변환하기 위해 상이한 기술이 사용될 수 있다. 변환 계수 레벨의 블록은 엔트로피 인코더에게 제공될 수 있고 비트 스트림의 비트로 인코딩될 수 있는 신택스 요소를 생성하기 위해 추가로 처리될 수 있다. 실시예에서, 변환 계수 레벨로부터 신택스 요소를 생성하는 프로세스는 다음의 방식으로 수행될 수 있다.
변환 계수 레벨의 블록은 먼저 예를 들어 4x4 위치의 크기를 갖는 서브 블록으로 분할될 수 있다. 이러한 서브 블록은 미리 정의된 스캔 순서에 따라 처리될 수 있다. 각각의 서브 블록은 계수 그룹(coefficient group, CG)일 수 있다. 서브 블록 내의 위치가 처리되거나 스캔되기 전에, CG가 적어도 하나의 논 제로(non-zero) 변환 계수 레벨을 포함하는지 여부를 지시하도록 플래그가 시그널링될 수 있다. 플래그가 CG가 적어도 하나의 논 제로 변환 계수 레벨을 포함함을 지시하는 경우, 우측 하단 코너의 서브 블록이 먼저 처리되고, 좌측 상단 코너의 서브 블록이 마지막으로 처리될 수 있다. 변환 계수 레벨이 모두 0인 서브 블록의 경우, 서브 블록은 처리없이 스킵될 수 있다.
각각 적어도 하나의 논 제로 변환 계수 레벨을 갖는 서브 블록에 대해, 스캔의 4회 패스(pass)가 각각의 서브 블록에서 수행될 수 있다. 각각의 패스 동안, 각각의 서브 블록의 16개 위치는 역 대각선 스캔 순서로 스캐닝될 수 있다. 도 9는 변환 계수의 다른 유형의 신택스 요소가 생성될 수 있는 서브 블록 스캐닝 프로세스(900)의 예를 도시한다.
서브 블록 내부의 16개의 계수 위치(910)가 도 9의 하단에 일차원으로 도시된다. 위치(910)는 각각의 스캔 순서를 반영하기 위해 0에서 15까지 번호가 지정된다. 제1 패스 동안, 스캔 위치(910)가 스캐닝되고, 신택스 요소의 3가지 유형이 다음과 같이 각각의 스캔 위치(910)에서 생성될 수 있다.
(i) 각각의 변환 계수의 절대 변환 계수 레벨(absLevel로 표시됨)이 0인지 또는 0보다 큰지를 지시하는 제1 유형의 이진 신택스 요소(901)(유의성 플래그(significance flag로서 지칭되며 sig_coeff_flag로 표시됨).
(ii) 각각의 변환 계수의 절대 변환 계수 레벨의 패리티를 지시하는 제2 유형의 이진 신택스 요소(902)(패리티 플래그로 지칭되며 par_level_flag로 표시됨). 패리티 플래그는 각각의 변환 계수의 절대 변환 계수 레벨이 0이 아닌 경우에만 생성된다.
(iii) (absLevel-1) >> 1이 각각의 변환 계수에 대해 0보다 큰지 여부를 지시하는 제3 유형의 이진 신택스 요소(903)(1보다 큰 플래그로 지칭되며 rem_abs_gt1_flag로 표시됨). 1보다 큰 플래그는 각각의 변환 계수의 절대 변환 계수 레벨이 0이 아닌 경우에만 생성될 수 있다.
제2 패스 동안, 제4 유형의 이진 신택스 요소(904)가 생성될 수 있다. 제4 유형의 신택스 요소(904)는 2보다 큰 플래그로서 지칭되며 rem_abs_gt2_flag로 표시된다. 제4 유형의 신택스 요소(904)는 각각의 변환 계수의 절대 변환 계수 레벨이 4보다 큰지 여부를 지시한다. 2보다 큰 플래그는 (absLevel-1) >> 1이 각각의 변환 계수에 대해 0보다 큰 경우에만 생성된다.
제3 패스 동안, 제5 유형의 비 이진 신택스 요소(905)가 생성될 수 있다. 제5 유형의 신택스 요소(905)는 abs_remainder로 표시될 수 있으며, 4보다 큰 각각의 변환 계수의 절대 변환 계수 레벨의 나머지 값을 지시할 수 있다. 제5 유형의 신택스 요소(905)는 각각의 변환 계수의 절대 변환 계수 레벨이 4보다 큰 경우만 생성될 수 있다.
제4 패스 동안, 제6 유형의 신택스 요소(906)가 각각의 변환 계수 레벨의 부호를 지시하는 0이 아닌 계수 레벨로 각각의 스캔 위치(910)에서 생성될 수 있다.
상술한 다양한 유형의 신택스 요소는 패스의 순서와 각각의 패스의 스캔 순서에 따라 엔트로피 인코더에게 제공될 수 있다. 다른 유형의 신택스 요소를 인코딩하기 위해 다른 엔트로피 인코딩 방식이 사용될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서, 중요도 플래그, 패리티 플래그, 1보다 큰 플래그 및 2보다 큰 플래그는 도 8A에 설명된 바와 같이 CABAC 기반 엔트로피 인코더로 인코딩될 수 있다. 대조적으로, 제3 및 제4 패스 동안 생성된 신택스 요소는 CABAC 우회 엔트로피 인코더(예를 들어, 입력 빈에 대한 고정 확률 추정을 갖는 이진 산술 인코더)로 인코딩될 수 있다.
컨텍스트 모델링은 일부 유형의 변환 계수 신택스 요소의 빈에 대한 컨텍스트 모델을 결정하도록 수행될 수 있다. 실시예에서, 변환 계수 사이의 상관관계를 이용하기 위해, 컨텍스트 모델은 로컬 템플릿 및 각각의 현재 계수(예를 들어, 현재 처리중인 계수)의 대각선 위치에 따라 가능한 다른 요인과 결합하여 결정될 수 있다.
도 10은 현재 계수에 대한 컨텍스트 선택을 위해 사용되는 로컬 템플릿(1030)의 예를 도시한다. 로컬 템플릿(1030)은 계수/변환 블록(1010)에서 현재 계수(1020)의 이웃하는 위치 또는 계수의 세트를 커버할 수 있다. 계수 블록(1010)은 8x8 위치의 크기를 가질 수 있으며, 64개 위치 각각에 계수 레벨을 포함할 수 있다. 계수 블록(1010)은 각각 4x4 위치의 크기를 갖는 4개의 서브 블록으로 분할된다. 각각의 서브 블록은 4x4 계수 위치를 포함할 수 있는 CG일 수 있다. CG(1040)는 현재 계수(1020)를 포함한다. CG(1040)가 0 계수 레벨만을 포함하는지 여부를 지시하도록 플래그가 시그널링될 수 있다. 도 10에서, 로컬 템플릿(1030)은 현재 계수(1020)의 우측 하단에 있는 5개의 계수 레벨을 커버하는 5개의 위치 템플릿으로 정의된다. 역 대각선 스캔 순서가 계수 블록(1010) 내의 스캔 위치에 대한 다수의 패스에 대해 사용되는 경우, 로컬 템플릿(1030) 내의 이웃 위치가 현재 계수(1020)보다 먼저 처리된다. TS 모드에서, 스캔 순서는 역 대각선 스캔 순서와 반대일 수 있으며, 로컬 템플릿은 현재 계수의 좌측 상단에 있는 5개의 계수 레벨을 커버하는 5개의 위치 템플릿일 수 있다.
컨텍스트 모델링 동안, 로컬 템플릿(1030) 내의 계수 레벨 정보는 컨텍스트 모델을 결정하는 데 사용될 수 있다. 이를 위해, 템플릿 크기로서 지칭되는 측정은 로컬 템플릿(1030) 내의 변환 계수의 크기 또는 변환 계수 레벨을 측정하거나 또는 지시하는 데 사용될 수 있다. 그런 다음, 템플릿 크기는 컨텍스트 모델을 선택하는 기준으로 사용될 수 있다.
예에서, 템플릿 크기는 로컬 템플릿(1030) 내에서 부분적으로 재구성된 절대 변환 계수 레벨의, sumAbs1로 표시되는 합계로 정의된다. 부분적으로 재구성된 절대 변환 계수 레벨은 각각의 변환 계수의 신택스 요소의 빈, sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag에 따라 결정될 수 있다. 이러한 세 가지 유형의 신택스 요소는 엔트로피 인코더 또는 엔트로피 디코더에서 수행된 서브 블록의 스캔 위치에 대한 제1 패스 후에 획득될 수 있다. 또한, 스캔 위치 (x, y) d의 대각선 위치는 d = x + y에 따라 정의되며, 여기서 x와 y는 각각의 위치의 좌표이다. 컨텍스트 모델 인덱스는 sumAbs1 및 대각선 위치 d에 기초하여 선택될 수 있다.
III. 변환 계수에 대해 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 수량에 대한 제약
본 개시의 일부 실시예에서, 신택스 요소 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag 및 rem_abs_gt2_flag는 코딩 효율을 증가시키기 위해 컨텍스트 코딩될 수 있다. 따라서, 각각의 변환 계수에 대해 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag 및 rem_abs_gt2_flag에 대해 최대 4개의 컨텍스트 코딩된 빈이 사용될 수 있으므로, 계수 서브 블록 또는 변환 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 개수에 제약이 부과되지 않는 경우 변환 블록에서 4x4 계수 서브 블록에 대해 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 64개이다. 그러나, 다량의 컨텍스트 코딩된 빈은 구현 복잡성을 크게 증가시킬 수 있다.
따라서, 컨텍스트 코딩된 빈의 개수를 줄이기 위한 몇 가지 방법이 제안되었다. 예를 들어, 4x4 계수 서브 블록에 대해 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 VVC에서 설명된 32로 제한될 수 있다. 또한, 컬러 성분 및 계수 서브 블록 크기에 따라 컨텍스트 코딩된 빈에 다른 제약이 부과될 수 있다. 예를 들어, 4x4 루마 서브 블록, 4x4 크로마 서브 블록 및 2x2 크로마 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 각각 30, 16 및 4로 제한될 수 있다.
본 개시의 실시예에서, 코딩 효율을 향상시키기 위해, 변환 블록의 모든 계수 서브 블록이 코딩될 필요가 없다면 제약이 완화될 수 있다. 예를 들어, 파싱된 마지막 유효 계수 위치에 따라, 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 허용 개수를 증가시킴으로써 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수가 수정될 수 있으며, 이는
if(NumToBeCodedSb × 4 <= NumTotalSb)
ConstraintValue = ConstraintValue × 4;
else if(NumToBeCodedSb × 2 <= NumTotalSb)
ConstraintValue = ConstraintValue × 2;
else if(NumToBeCodedSb × 3 <= NumTotalSb × 2)
ConstraintValue = (ConstraintValue × 3) >> 1;
else if(NumToBeCodedSb × 5 <= NumTotalSb × 4)
ConstraintValue = (ConstraintValue × 5) >> 2,
와 같이 표현되며, 여기서 NumToBeCodedSb는 변환 블록에서 코딩될 계수 서브 블록의 개수이고, NumTotalSb는 변환 블록의 총 계수 서브 블록의 개수이며, 제약 값 ConstraintValue는 컬러 성분과 계수 서브 블록 크기에 따라 결정되는 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수이다. 예를 들어, NumToBeCodedSb × 4 <= NumTotalSb인 경우, 수학식 ConstraintValue = ConstraintValue × 4을 사용하여 ConstraintValue가 업데이트될 수 있다.
그러나, 상술한 제안된 방법에서 4x4 계수 서브 블록의 위치에 관계없이 변환 블록의 모든 4x4 계수 서브 블록에 대해 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 동일하다. 계수 서브 블록의 주파수 위치에 기초하여 변환 블록의 각각의 계수 서브 블록에 대해 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수를 할당함으로써 코딩 효율을 더욱 향상될 수 있다.
따라서, 본 개시의 측면은 변환 블록에서 계수 서브 블록의 주파수 위치에 기초하여 그리고/또는 변환 블록의 크기에 기초하여 변환 계수 엔트로피 코딩에 사용되는 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 개수를 제한하는 방법을 포함한다. 본 개시의 측면은 또한 이전에 코딩된 계수 서브 블록에 기초하여 변환 계수 엔트로피 코딩에 사용되는 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 개수를 제한하는 방법을 포함한다. 더욱이, 본 개시의 측면은 동일한 확률 모드로 현재 계수 서브 블록의 남겨진 변환 계수를 코딩하는지 여부를 결정하기 위해 현재 변환 계수의 로컬 템플릿에 의해 커버되는 계수로부터의 정보를 사용하는 단계를 포함한다.
IV. 변환 계수에 대해 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수에 대한 수정된 제약
본 개시의 일부 실시예에서, 용어 블록은 예측 블록, 코딩 블록, 변환 블록 또는 CU로 해석될 수 있다. 용어 계수 서브 블록은 CG일 수 있다.
WxH 변환 블록은 하나 이상의 MxN(M <= W, N <= H) 계수 서브 블록으로 분할될 수 있으며, 여기서 W는 변환 블록의 폭이고 H는 변환 블록의 높이이다. MxN 계수 서브 블록에서 변환 계수를 코딩하는 데 사용되는 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 계수 서브 블록의 주파수 위치(csbX, csbY) 및/또는 변환 블록 크기 WxH에 기초하여 제한되고/결정될 수 있다. 계수 서브 블록의 주파수 위치(csbX, csbY)는 계수 서브 블록 폭/높이 단위로 변환 블록에서 좌측 상단 계수 서브 블록에 대한 계수 서브 블록의 좌표일 수 있다. 예를 들어, 도 11에서 계수 서브 블록(1101)의 주파수 위치(csbX, csbY)는 (0, 0)일 수 있고 도 11에서 계수 서브 블록(1116)의 주파수 위치(csbX, csbY)는 (3, 3)일 수 있다.
본 개시의 실시예에서, 계수 서브 블록 크기 MxN은 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set, SPS), 화상 파라미터 세트(picture parameter set, PPS) 및 슬라이스 헤더에서와 같은 비트 스트림에서 미리 정의되거나 시그널링될 수 있다.
본 개시의 실시예에서, 계수 서브 블록 크기 MxN이 4x4인 경우, 계수 서브 블록 크기는 시그널링될 필요가 없을 수 있다.
본 개시의 실시예에서, WxH 변환 블록에 대한 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 계수 서브 블록의 주파수 위치에 따라 각각의 계수 서브 블록에 할당될 수 있다. 즉, 계수 서브 블록의 주파수 위치(csbX, csbY)가 결정되는 경우 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수가 고정될 수 있다. 서로 다른 주파수 위치를 가진 서로 다른 계수 서브 블록은 컨텍스트 코딩된 빈의 서로 다른 최대 개수를 가질 수 있다.
실시예에서, 변환 블록의 저주파수 영역에서 계수 서브 블록에 대해 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 변환 블록에서 고주파수 영역의 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수보다 크다. 예를 들어, csbX + csbY < csbDiag인 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 csbX + csbY > csbDiag인 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수보다 크다. 본 개시의 일부 실시예에서, csbDiag는 변환 블록의 크기에 기초하여 미리 결정된 개수일 수 있다.
예에서, M = 4 및 N = 4인 경우, csbX + csbY < csbDiag인 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 avgMaxCtxBins + Δ일 수 있고, csbX + csbY > csbDiag인 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 avgMaxCtxBins - Δ일 수 있으며, csbX + csbY == csbDiag인 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 avgMaxCtxBins이다. 일부 예에서, csbDiag는 변환 블록의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 구체적으로, csbDiag는 (((W >> 2) - 1) +((H >>) - 1)) >> 1보다 작거나 같게 설정될 수 있으며, 여기서 W는 변환 블록의 폭이고 H는 변환 블록의 높이이다. 도 11은 16x16 변환 블록에서 csbX + csbY == csbDiag인 계수 서브 블록(1104, 1107, 1110, 1113)을 도시한다. 이 경우, csbDiag는 도 11에서 해칭된 영역에 의해 도시된 바와 같이, 16x16 변환 블록의 계수 서브 블록(1104, 1107, 1110, 1113)의 대각선이 될 수 있다.
일부 예에서, avgMaxCtxBins는 32 또는 30일 수 있고, Δ는 2 또는 4일 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 변환 계수 엔트로피 코딩에 사용되는 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 (i) 변환 블록에서 계수 서브 블록의 주파수 위치 및 (ii) 변환 블록의 크기 및 계수 서브 블록의 크기에 기초한다.
실시예에서, M = 4, N = 4, W = 4, 및 H = 4인 경우, 변환 블록에서 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는, 4x4 변환 블록에 4x4 계수 서브 블록이 하나만 있기 때문에, 4x4 변환 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수(예를 들어, 30)로 설정될 수 있다.
실시예에서, M = 4, N = 4, W = 8 및 H = 8인 경우, 변환 블록에서 주파수 위치(csbX, csbY)를 갖는 각각의 계수 서브 블록에 대해 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수(MaxCtxBins으로 지칭됨)는 다음과 같이 결정될 수 있다.
If csbX + csbY == 0, then MaxCtxBins = 32;
If csbX + csbY == 1, then MaxCtxBins = 30;
Else MaxCtxBins = 28.
즉, 계수 서브 블록이 변환 블록의 저주파수 영역에 있는 경우(예를 들어, csbX + csbY == 0), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 32일 수 있다. 계수 서브 블록이 변환 블록의 고주파수 영역에 있는 경우(예를 들어, csbX + csbY == 2), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 28일 수 있다. 계수 서브 블록이 변환 블록의 저주파수 영역도 아니고 고주파수 영역도 아닌 경우(예를 들어, csbX + csbY == 1), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 30일 수 있다.
실시예에서, M = 4, N = 4, W = 16, 및 H = 16인 경우, 주파수 위치(csbX, csbY)인 각각의 계수 서브 블록에 대한 MaxCtxBins는 다음과 같이 결정될 수 있다.
If csbX + csbY < 3, then MaxCtxBins = 32;
If csbX + csbY == 3, then MaxCtxBins = 30;
Else MaxCtxBins = 28;
도 11에 도시된 바와 같이, 변환 블록 크기는 16x16이고 계수 서브 블록 크기는 4x4이다. 계수 서브 블록이 변환 블록의 저주파수 영역(1101, 1102, 1103, 1105, 1106, 1109)에 있는 경우(예를 들어, csbX + csbY < 3), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 32일 수 있다. 계수 서브 블록이 변환 블록의 고주파수 영역(1108, 1111, 1112, 1114, 1115, 1116)에 있는 경우(예를 들어, csbX + csbY > 3), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 32일 수 있다. 계수 서브 블록이 변환 블록의 저주파수 영역에 있는 것도 아니고 변환 블록의 고주파수 영역에 있는 것도 아닌 경우(예를 들어, csbX + csbY == 3), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 30일 수 있다. 이 경우, 계수 서브 블록은 도 11의 해칭된 영역(1104, 1007, 1110, 1113) 중 하나에 위치할 수 있다. 본 개시의 실시예에서, 변환 블록에서 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 평균 최대 개수는 30일 수 있다.
실시예에서, M = 4, N = 4, W = 32, 및 H = 32인 경우, 변환 블록에서 주파수 위치(csbX, csbY)를 갖는 각각의 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 다음과 같이 결정될 수 있다.
If csbX + csbY < thr, then MaxCtxBins = 32;
If csbX + csbY == thr, then MaxCtxBins = 30;
Else MaxCtxBins = 28, 여기서 thr은 4, 5, 6 또는 7일 수 있다.
즉, 계수 서브 블록이 변환 블록의 저주파수 영역에 있는 경우(예를 들어, csbX + csbY < thr), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 32일 수 있다. 계수 서브 블록이 변환 블록의 고주파수 영역에 있는 경우(예를 들어, csbX + csbY > thr), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 28일 수 있다. 계수 서브 블록이 변환 블록의 저주파수 영역에 있는 것도 아니고 고주파수 영역에 있는 것도 아닌 경우(예를 들어, csbX + csbY == thr), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 30일 수 있다. 본 개시의 실시예에서, thr은 csbDiag와 동일할 수 있으며, 예를 들어 4, 5, 6 또는 7일 수 있다.
실시예에서, M = 4, N = 4, 및 W! = H인 경우, 변환 블록에서 주파수 위치(csbX, csbY)를 갖는 각각의 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 다음과 같이 결정될 수 있다.
If csbX + csbY < csbDiag, then MaxCtxBins = 32;
If csbX + csbY > csbDiag, then MaxCtxBins = 28;
Else MaxCtxBins = 30, 여기서 csbDiag는 (((W >> 2) - 1) +((H >>) - 1)) >> 1보다 작거나 같을 수 있다.
이와 관련하여, 계수 서브 블록이 변환 블록의 저주파수 영역에 있는 경우(예를 들어, csbX + csbY < csbDiag), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 32일 수 있다. 계수 서브 블록이 변환 블록의 고주파수 영역에 있는 경우(예를 들어, csbX + csbY > csbDiag), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 28일 수 있다. 계수 서브 블록이 변환 블록의 저주파수 영역에 있는 것도 아니고 고주파수 영역에 있는 것도 아닌 경우(예를 들어, csbX + csbY == csbDiag), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 30일 수 있다. 본 개시의 실시예에서, csbDiag는 (((W >> 2) - 1) + ((H >>) - 1)) >> 1보다 작거나 같을 수 있다.
예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 변환 블록(1200)의 크기는 8x16이고 변환 블록(1200)의 각각의 계수 서브 블록의 크기는 4x4이다. 실시예에서, csbDiag는 수학식 csbDiag == (((W >> 2) -1) + ((H >>) - 1)) >> 1에 기초하여 2로 결정될 수 있다. 계수 서브 블록이 변환 블록의 저주파수 영역(1201, 1202, 1203)에 있는 경우(예를 들어, csbX + csbY < 2), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 32일 수 있다. 계수 서브 블록이 변환 블록의 고주파수 영역(1206, 1207, 1208)에 있는 경우(예를 들어, csbX + csbY > 2), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 32일 수 있다. 계수 서브 블록이 변환 블록의 고주파수 영역에 있는 것도 아니고 저주파수 영역에 있는 것도 아닌 경우(예를 들어, csbX + csbY == 2), 계수 서브 블록의 MaxCtxBins는 30일 수 있다. 이 경우, 계수 서브 블록은 도 12에서 해칭된 것 중 하나에 위치할 수 있다. 본 개시의 실시예에서, 계수 서브 블록에 대해 컨텍스트 코딩된 빈의 평균 최대 개수는 30일 수 있다.
실시예에서, WxH 변환 블록에 대한 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 하나 이상의 이전에 코딩된 계수 서브 블록에 따라 각각의 계수 서브 블록에 적응적으로 할당될 수 있다. 예에서, 전체 WxH 변환 블록에 대해 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수가 결정된다. 계수 서브 블록을 코딩한 후, 남겨진/비 코딩된 계수 서브 블록의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수는 업데이트되고 후속 계수 서브 블록의 컨택스트 코딩된 빈의 최대 개수를 계산하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 11에서, 전체 WxH 변환 블록(1100)에 대해 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수가 결정될 수 있다. WxH 변환 블록(1110)은 16개의 계수 서브 블록을 포함한다. 현재의 계수 서브 블록(예를 들어, 1111)을 코딩한 후, 코딩되지 않은 계수 서브 블록(예를 들어, 1101, 1102, 1103, 1105, 1106, 1109, 1113)의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수가 컨텍스트 코딩된 빈의 남은 예산에 기초하여 업데이트되고 후속 계수 서브 블록(예를 들어, 1113)의 컨텍스트 코딩된 빈의 최대 개수를 계산하는 데 사용될 수 있다.
실시예에서, 현재 계수 서브 블록에서 현재의 변환 계수의 로컬 템플릿에 의해 커버되는 계수의 정보는 동일한 확률 모드로 현재의 계수 서브 블록에서 현재의 변환 계수의 남겨진 변환 계수를 코딩하는지 여부를 결정하는데 사용될 수 있다. 로컬 템플릿은 도 10에서 설명된 것에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 13에서, 현재의 계수 서브 블록(1310)에서 현재의 변환 계수(1312)의 로컬 템플릿(1320)에 의해 커버되는 계수의 정보는 동일한 확률 모드로 현재의 계수 서브 블록(1310)에서 현재의 변환 계수(1312)의 남겨진 변환 계수(1301, 1302, 1303, 1304, 1305, 1306, 1307, 1308, 1309, 1310, 1311, 1313, 1314, 1315)를 코딩하는 지의 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다.
실시예에서, sig_coeff_flag의 컨텍스트 유도에 의해 계산된 템플릿 크기(예를 들어, sumAbs1)는 동일한 확률 모드로 현재 계수 서브 블록에서 현재의 변환 계수의 남겨진 변환 계수를 코딩하는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다.
예에서, sumAbs1이 임계값 ThrAbsSum보다 큰 경우, 현재의 계수 서브 블록에서 현재의 변환 계수의 남겨진 변환 계수는 동일한 확률 모드로 코딩될 수 있다. 임계값 ThrAbsSum은 예를 들어 9, 10 또는 11일 수 있다.
다른 예에서, sumAbs1이 임계값 ThrAbsSum보다 크고 csbX + csbY가 임계값 csbDiag보다 큰 경우, 현재의 계수 서브 블록에서 현재의 변환 계수의 남겨진 변환 계수는 동일한 확률 모드로 코딩될 수 있다. 임계값 ThrAbsSum은 예를 들어 9, 10 또는 11일 수 있고, 임계값 csbDiag는 예를 들어 2, 3 또는 4일 수 있다.
V. 예시적인 디코딩 프로세스
도 14는 본 개시의 일부 실시예에 따른 엔트로피 디코딩 프로세스(1400)를 개략적으로 설명하는 흐름도를 도시한다. 프로세스(1400)는 변환 계수 신택스 요소의 엔트로피 디코딩에서 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 프로세스(1400)는 단말 장치(210, 220, 230, 240)의 처리 회로, 비디오 디코더(310)의 기능을 수행하는 처리 회로, 비디오 디코더(310)의 기능을 수행하는 처리 회로 등과 같은 처리 회로에 의해 실행될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세스(1400)는 소프트웨어 명령으로 구현되므로, 처리 회로가 소프트웨어 명령을 실행하는 경우, 처리 회로는 프로세스(1400)를 수행한다. 프로세스는 단계 (S1401)에서 시작하여 단계 (S1410)으로 진행된다.
단계 (S1410)에서, 신택스 요소를 포함하는 비트 스트림이 수신된다. 신택스 요소는 코딩된 화상에서 변환 블록의 잔여에 대응한다. 예를 들어, 신택스 요소는 중요도 신택스 요소, 패리티 신택스 요소, 1보다 큰 신택스 요소 및/또는 2보다 큰 신택스 요소를 포함할 수 있다. 중요한 신택스 요소(예를 들어, sig_coeff_flag)는 현재의 변환 계수(absLevel)의 절대값이 0보다 큼을 지시할 수 있다. 패리티 신택스 요소(예를 들어, par_level_flag)는 absLevel의 패리티를 지시할 수 있다. 1보다 큰 신택스 요소(예를 들어, rem_abs_gt1_flag)는 absLevel-1이 0보다 큼을 지시할 수 있다. 2보다 큰 신택스 요소(예를 들어, rem_abs_gt2_flag)는 absLevel-4가 0보다 큼을 지시할 수 있다.
단계 (S1420)에서, 변환 블록에서 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 변환 블록에서 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치에 기초하여 결정된다. 실시예에서, 제1 계수 서브 블록이 변환 블록의 저주파수 영역에 있는 경우, 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 변환 블록의 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 평균 최대 개수보다 크다. 예를 들어, 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 32일 수 있고, 변환 블록의 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 평균 최대 개수는 30일 수 있다. 변환 블록은 여러 개(예를 들어, 3)의 주파수 영역으로 분할될 수 있으며 각각의 주파수 영역의 계수 서브 블록은 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 상이한 최대 개수를 가질 수 있다.
단계 (S1430)에서, 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 다수의 빈은 각각 컨텍스트 모델 및 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 결정된 제1 최대 개수에 따라 코딩된다. 실시예에서, 컨텍스트 모델링은 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 다수의 빈 각각에 대한 컨텍스트 모델을 결정하도록 수행될 수 있다. 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 빈의 개수는 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 결정된 제1 최대 개수를 초과하지 않을 수 있다. 카운터는 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 빈 개수가 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 결정된 제1 최대 개수를 초과하는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다.
단계 (S1440)에서, 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 빈의 개수의 코딩된 비트는 컨텍스트 모델에 기초하여 디코딩되며, 여기서 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 변환 블록에서 제2 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제2 최대 개수와 상이하다. 실시예에서, 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 빈의 나머지 총 수는 동일한 확률 모드에 기초하여 디코딩될 수 있다. 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치는 변환 블록의 저주파수 영역에 있을 수 있고, 제2 계수 서브 블록의 주파수 위치는 변환 블록의 고주파수 영역에 있을 수 있다. 변환 블록의 저주파수 영역과 변환 블록의 고주파수 영역은 변환 블록에서 계수 서브 블록의 대각선에 의해 분리될 수 있다. 그 경우에, 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 변환 블록에서 제2 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제2 최대 개수보다 클 수 있다.
프로세스(1400)는 단계 (S1499)로 진행하여 종료한다.
VIII. 컴퓨터 시스템
전술한 기술은 컴퓨터 판독 가능 명령을 사용하는 컴퓨터 소프트웨어로서 구현될 수 있고 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 15는 개시된 주제의 특정 실시예를 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(1500)을 도시한다.
컴퓨터 소프트웨어는 하나 이상의 컴퓨터 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit, GPU) 등에 의해 직접 또는 해석, 마이크로 코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령을 포함하는 코드를 생성하기 위해 어셈블리, 컴파일, 링크 또는 유사한 메커니즘에 종속될 수 있는 임의의 적절한 기계 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있다.
명령은 예를 들어 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게임 장치, 사물 인터넷 장치 등을 포함하는 다양한 유형의 컴퓨터 또는 그 컴포넌트에서 실행될 수 있다.
컴퓨터 시스템(1500)에 대해 도 15에 도시된 컴포넌트는 본질적으로 예시적이며 본 개시의 실시예를 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능의 범위에 대한 어떠한 제한도 제안하려는 것이 아니다. 컴포넌트의 구성은 컴퓨터 시스템(1500)의 예시적인 실시예에서 예시된 컴포넌트의 임의의 하나 또는 조합과 관련된 임의의 종속성 또는 요구사항을 갖는 것으로 해석되어서는 안된다.
컴퓨터 시스템(1500)은 특정 휴먼 인터페이스 입력 장치를 포함할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 입력 장치는 촉각 입력(키 입력, 스와이프, 데이터 장갑 움직임과 같음), 오디오 입력(음성, 박수와 같음), 시각적 입력(제스처와 같음), 후각 입력(도시되지 않음)을 통해 한 명 이상의 인간 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 휴먼 인터페이스 장치는 또한 오디오(음성, 음악, 주변 소리와 같음), 이미지(스캐닝된 이미지, 스틸 이미지 카메라에서 획득된 촬영 이미지와 같음), 비디오(2차원 비디오, 입체 비디오를 포함하는 3차원 비디오)와 같이 사람에 의한 의식적 입력과 직접 관련이 없는 특정 미디어를 캡처하는 데 사용될 수도 있다.
입력 휴먼 인터페이스 장치는 키보드(1501), 마우스(1502), 트랙 패드(1503), 터치 스크린(1510), 데이터 글러브(도시되지 않음), 조이스틱(1505), 마이크(1506), 스캐너(1507), 카메라(1508) 중 하나 이상(각각 도시된 것 중 하나만)을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(1500)은 또한 특정 휴먼 인터페이스 출력 장치를 포함할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 출력 장치는 예를 들어 촉각 출력, 소리, 빛 및 냄새/미각을 통해 한 명 이상의 인간 사용자의 감각을 자극할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 출력 장치는 촉각 출력 장치(예를 들어, 터치 스크린(1510), 데이터 장갑(도시되지 않음) 또는 조이스틱(1505)에 의한 촉각 피드백, 그러나, 입력 장치로 작동하지 않는 촉각 피드백 장치도 있을 수 있음), 오디오 출력 장치(스피커(1509), 헤드폰(도시되지 않음)과 같음), 시각적 출력 장치(CRT(Cathode Ray Tube) 화면, LCD(Liquid-Crystal Display) 화면, 플라즈마 화면, OLED(Organic Light-Emitting Diode) 화면을 포함하는 화면(1510), 각각 터치 스크린 입력 기능이 있거나 없고, 각각 촉각 피드백 기능이 있거나 없음―일부는 입력 그래픽 출력, 가상 현실 안경(도시되지 않음), 홀로그램 디스플레이 및 연기 탱크(도시되지 않음)과 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3차원 출력 이상을 출력할 수 있음) 및 프린터(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(1500)은 또한 사람이 액세스할 수 있는 저장 장치 및 CD/DVD 또는 유사 매체(1521)를 구비한 CD/DVD ROM/RW(1520)을 포함하는 광학 매체, 썸 드라이브(thumb-drive)(1522), 이동식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(1523), 테이프 및 플로피 디스크와 같은 레거시 자기 매체(도시되지 않음), 보안 동글과 같은 특수 ROM/ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)/PLD(Programmable Logic Device) 기반 장치(도시되지 않음) 등과 같은 관련 매체를 포함할 수 있다.
당업자는 또한 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 "컴퓨터 판독 가능 매체"라는 용어가 전송 매체, 반송파 또는 다른 일시적인 신호를 포함하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
컴퓨터 시스템(1500)은 또한 하나 이상의 통신 네트워크에 대한 인터페이스를 포함할 수 있다. 예를 들어 네트워크는 무선, 유선, 광일 수 있다. 네트워크는 또한 로컬, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연 허용 등이 될 수 있다. 네트워크의 예로는 이더넷과 같은 근거리 통신망, 무선 LAN(Local Area Network), GSM(Global System for Mobile communications), 3G, 4G, 5G, LTE(Long-Term Evolution) 등을 포함하는 셀룰러 네트워크, 케이블 TV, 위성 TV 및 지상파 방송 TV를 포함하는 TV 유선 또는 무선 광역 디지털 네트워크, CANBus(Controller Area Network Bus) 등을 포함하는 차량 및 산업용 등이 포함된다. 특정 네트워크는 일반적으로 특정 범용 데이터 포트 또는 주변 장치 버스(1549)(예를 들어, 컴퓨터 시스템(1500)의 USB(Universal Serial Bus) 포트와 같음)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터가 필요하며, 다른 것들은 일반적으로 아래에서 설명된대로 시스템 버스에 연결하여 컴퓨터 시스템(1500)의 코어에 통합된다(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템 내로의 이더넷 인터페이스 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템 내로의 셀룰러 네트워크 인터페이스). 이러한 네트워크를 사용하여, 컴퓨터 시스템(1500)은 다른 엔티티와 통신할 수 있다. 이러한 통신은 단방향, 수신 전용(예를 들어, 방송 TV), 단방향 전송 전용(예를 들어, CANbus에서 특정 CANbus 장치로) 또는 예를 들어 로컬 또는 광역 디지털 네트워크를 사용하는 양방향의 다른 컴퓨터 시스템일 수 있다. 특정 프로토콜 및 프로토콜 스택은 상기한 바와 같이 각각의 네트워크 및 네트워크 인터페이스에서 사용될 수 있다.
전술한 휴먼 인터페이스 장치, 휴먼 액세스 가능 저장 장치 및 네트워크 인터페이스는 컴퓨터 시스템(1500)의 코어(1540)에 부착될 수 있다.
코어(1540)는 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU)(1541), 그래픽 처리 장치(GPU)(1542), FPGA(Field Programmable Gate Areas) 형태의 특수 프로그래밍 가능 처리 장치(1543), 특정 작업을 위한 하드웨어 가속기(1544) 등을 포함할 수 있다. 이러한 장치는 읽기 전용 메모리(Read-only memory, ROM)(1545), 랜덤 액세스 메모리(1546), 내부 비 사용자 액세스 가능 하드 드라이브, SSD(solid-state drive) 등과 같은 내부 대용량 저장소(1547)와 시스템 버스(1548)을 통해 연결될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템에서, 시스템 버스(1548)는 추가 CPU, GPU 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형태로 액세스 가능할 수 있다. 주변 장치는 코어의 시스템 버스(1548)에 직접 연결될 수 있거나, 또는 주변 장치 버스(1549)를 통해 연결될 수 있다. 주변 장치 버스의 아키텍처는 PCI(Peripheral Component Interconnect), USB 등을 포함한다.
CPU(1541), GPU(1542), FPGA(1543) 및 가속기(1544)는 조합하여 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령을 실행할 수 있다. 이 컴퓨터 코드는 ROM(Read-Only Memory)(1545) 또는 RAM(Random Access Memory)(1546)에 저장될 수 있다. 일시적 데이터는 또한 RAM(1546)에도 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는 내부 대용량 저장소(1547)에 저장될 수 있다. 임의의 메모리 장치에 대한 고속 저장 및 검색은 하나 이상의 CPU(1541), GPU(1542), 대용량 저장소(1547), ROM(1545), RAM(1546) 등과 밀접하게 연관될 수 있는 캐시 메모리의 사용을 통해 활성화될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 다양한 컴퓨터 구현 작동을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시의 목적을 위해 특별히 설계되고 구성된 것일 수 있거나, 또는 컴퓨터 소프트웨어 분야의 숙련자들에게 잘 알려져 있고 이용 가능한 종류일 수 있다.
제한이 아닌 예로서, 아키텍처(1500), 특히 코어(1540)를 갖는 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 프로세서(들)(CPU, GPU, FPGA, 가속기 등을 포함함)의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 위에서 소개한 사용자 액세스 가능 대용량 저장소와 관련된 미디어일 수 있으며, 코어 내부 대용량 저장소(1547) 또는 ROM(1545)과 같은 비 일시적 특성인 코어(1540)의 특정 저장소일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예를 구현하는 소프트웨어는 이러한 장치에 저장되고 코어(1540)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 특정 요구에 따라 하나 이상의 메모리 장치 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(1540) 및 특히 그 안의 프로세서(CPU, GPU, FPGA 등을 포함함)가 RAM(1546)에 저장된 데이터 구조를 정의하고 소프트웨어에서 정의된 프로세스에 따라 이러한 데이터 구조를 수정하는 것을 포함하여 여기에서 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하게 할 수 있다. 추가로 또는 다르게는, 컴퓨터 시스템은 여기에서 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하기 위해 소프트웨어 대신 또는 소프트웨어와 함께 작동할 수 있는 회로(예를 들어, 가속기(1544))에 고정되거나 다른 방식으로 구현된 로직의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는 로직을 포함할 수 있으며, 해당되는 경우 그 반대도 마찬가지이다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 대한 참조는 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(예를 들어, 집적 회로(IC(Integrated Circuit))와 같음), 실행을 위한 로직을 구현하는 회로 또는 적절한 경우 둘 다를 포함할 수 있다. 본 개시는 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 포함한다.
본 개시가 여러 예시적인 실시예를 설명했지만, 본 개시의 범위 내에 속하는 변경, 치환 및 다양한 대체 등가물이 있다. 따라서, 당업자는 본 명세서에 명시적으로 도시되거나 설명되지 않았지만, 본 개시의 원리를 구현하고 따라서 그 사상 및 범위 내에 있는 수많은 시스템 및 방법을 고안할 수 있을 것임이 이해될 것이다.

Claims (20)

  1. 비디오 디코더에서 수행되는 비디오 디코딩 방법으로서,
    코딩된 화상에서 변환 블록의 잔여(residue)에 대응하는 신택스 요소(syntax element)를 포함하는 비트 스트림을 수신하는 단계;
    상기 변환 블록에서 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치에 기초하여 상기 변환 블록에서 상기 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈(bin)의 제1 최대 개수를 결정하는 단계;
    컨텍스트 모델 및 결정된 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수에 따라 상기 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 다수의 빈을 각각 코딩하는 단계; 및
    상기 컨텍스트 모델에 기초하여 상기 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 다수의 빈의 코딩된 비트를 디코딩하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 상기 변환 블록에서 제2 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제2 최대 개수와 다른,
    비디오 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치는 상기 변환 블록의 저주파수 영역에 있고,
    상기 제2 계수 서브 블록의 주파수 위치는 상기 변환 블록의 고주파수 영역에 있는,
    비디오 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변환 블록의 저주파수 영역 및 상기 변환 블록의 고주파수 영역은 상기 변환 블록에서 계수 서브 블록들의 대각선에 의해 분리되는,
    비디오 디코딩 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치는 상기 변환 블록의 저주파수 영역에 있고,
    상기 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는 상기 변환 블록에서 계수 서브 블록들의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 평균 최대 개수보다 큰,
    비디오 디코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수는, 상기 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치가 상기 변환 블록의 계수 서브 블록들 중 둘 이상의 대각선 상에 있는 경우 상기 변환 블록에서 상기 계수 서브 블록들의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 평균 최대 개수와 동일한,
    비디오 디코딩 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 제1 계수 서브 블록의 주파수 위치 및 상기 변환 블록의 크기에 기초하여 상기 변환 블록에서 상기 제1 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제1 최대 개수를 결정하는 단계
    를 더 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 계수 서브 블록의 주파수 위치는 상기 변환 블록의 고주파수 영역에 있고,
    상기 제2 계수 서브 블록의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 제2 최대 개수는 상기 변환 블록에서 상기 계수 서브 블록들의 신택스 요소의 컨텍스트 코딩된 빈의 평균 최대 개수보다 작은,
    비디오 디코딩 방법.
  8. 비디오 디코딩 장치로서,
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 비디오 디코딩 방법의 단계를 실행하도록 구성된 처리 회로를 포함하는
    비디오 디코딩 장치.
  9. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 비디오 디코딩 방법을 수행하게 하는 명령을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,
    상기 명령이 컴퓨터에 의해 실행될 때 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 비디오 디코딩 방법의 단계를 실행하는
    비 일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020217017501A 2019-01-02 2020-01-02 비디오 디코딩 방법 및 장치, 저장 매체 KR102589712B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962704041P 2019-01-02 2019-01-02
US62/704,041 2019-01-02
US16/731,763 US10798397B2 (en) 2019-01-02 2019-12-31 Method and apparatus for video coding
US16/731,763 2019-12-31
PCT/US2020/012038 WO2020142596A1 (en) 2019-01-02 2020-01-02 Method and apparatus for video coding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210074399A KR20210074399A (ko) 2021-06-21
KR102589712B1 true KR102589712B1 (ko) 2023-10-13

Family

ID=71123362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217017501A KR102589712B1 (ko) 2019-01-02 2020-01-02 비디오 디코딩 방법 및 장치, 저장 매체

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10798397B2 (ko)
JP (1) JP7221390B2 (ko)
KR (1) KR102589712B1 (ko)
CN (1) CN113228667B (ko)
WO (1) WO2020142596A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11477486B2 (en) * 2019-01-02 2022-10-18 Qualcomm Incorporated Escape coding for coefficient levels
US11595656B2 (en) * 2019-01-25 2023-02-28 Hfi Innovation Inc. Method and apparatus of transform coefficient coding with TB-level constraint
US20220329810A1 (en) * 2021-04-12 2022-10-13 Tencent America LLC Method and apparatus for intra string copy
CN113079378B (zh) * 2021-04-15 2022-08-16 杭州海康威视数字技术股份有限公司 图像处理方法、装置和电子设备
US20230254489A1 (en) * 2022-02-07 2023-08-10 Tencent America LLC Adaptive context-based adaptive binary arithmetic coding (cabac) initial state selection from coded pictures

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013109357A1 (en) 2012-01-17 2013-07-25 Qualcomm Incorporated Throughput improvement for cabac coefficient level coding

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101448162B (zh) * 2001-12-17 2013-01-02 微软公司 处理视频图像的方法
FR2971066B1 (fr) * 2011-01-31 2013-08-23 Nanotec Solution Interface homme-machine tridimensionnelle.
US9338449B2 (en) * 2011-03-08 2016-05-10 Qualcomm Incorporated Harmonized scan order for coding transform coefficients in video coding
US9357185B2 (en) * 2011-11-08 2016-05-31 Qualcomm Incorporated Context optimization for last significant coefficient position coding
US9264706B2 (en) * 2012-04-11 2016-02-16 Qualcomm Incorporated Bypass bins for reference index coding in video coding
WO2017041271A1 (en) * 2015-09-10 2017-03-16 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Efficient context modeling for coding a block of data
US10491914B2 (en) * 2018-03-29 2019-11-26 Tencent America LLC Transform information prediction

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013109357A1 (en) 2012-01-17 2013-07-25 Qualcomm Incorporated Throughput improvement for cabac coefficient level coding

Also Published As

Publication number Publication date
CN113228667B (zh) 2024-02-23
US10798397B2 (en) 2020-10-06
CN113228667A (zh) 2021-08-06
KR20210074399A (ko) 2021-06-21
JP7221390B2 (ja) 2023-02-13
WO2020142596A1 (en) 2020-07-09
EP3769525A4 (en) 2021-12-29
US20200213606A1 (en) 2020-07-02
EP3769525A1 (en) 2021-01-27
JP2022512109A (ja) 2022-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7257535B2 (ja) 変換スキップモードとブロック差分パルスコード変調の改善された残差コーディング
JP7357684B2 (ja) ビデオ復号のための方法、装置、およびコンピュータプログラム
JP7436715B2 (ja) ビデオコーディングの方法および装置、ならびにコンピュータプログラム
KR102589712B1 (ko) 비디오 디코딩 방법 및 장치, 저장 매체
KR20240036717A (ko) 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치
US11917209B2 (en) Context model reduction for transform coefficients entropy coding
CN112235573B (zh) 视频编解码的方法、装置、电子设备、存储介质
JP7419506B2 (ja) 映像コーディングのための方法及び装置
JP2023129480A (ja) 変換係数有意フラグのエントロピー・コーディングのためのコンテキストモデルを減らすための方法、装置、およびコンピュータプログラム
KR102683361B1 (ko) 인트라 화상 블록 보상에 대한 예측자 후보 리스트 크기 시그널링을 위한 방법 및 장치
EP3769525B1 (en) Method and apparatus for video coding
CN116897535A (zh) 根据已编码图片自适应地基于上下文的自适应二进制算术编码（cabac）的初始状态选择

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant