KR20140088214A

KR20140088214A - 비디오 코딩을 위한 적응적 센터 대역 오프셋 필터

Info

Publication number: KR20140088214A
Application number: KR1020147015037A
Authority: KR
Inventors: 인석 정; 산지브 쿠마르; 마르타 카르체비츠
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2014-07-09
Also published as: CA2853798A1; AU2012332318A1; IL232237A; RU2014122539A; IN2014CN03163A; AU2012332318B2; CN104012091B; CN104012091A; BR112014010337B1; BR112014010337A2; WO2013067318A1; US10051289B2; SG11201401490VA; MY169625A; US20130114674A1; ES2688359T3; CA2853798C; JP2014533048A; IL232237A0; JP5833249B2

Abstract

샘플 적응적 오프셋 필터링을 수행하도록 구성된 비디오 코더는 세트에서의 픽셀들의 값들에 기초하여 픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하고, 그 센터 값에 기초하여 픽셀들의 대역들을 그룹들로 분할하며, 그 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정할 수 있다.

Description

비디오 코딩을 위한 적응적 센터 대역 오프셋 필터{ADAPTIVE CENTER BAND OFFSET FILTER FOR VIDEO CODING}

본 출원은 2011년 11월 4일자로 출원된 미국 가출원 제 61/556,085 호에 우선권을 주장하고, 그 전체 내용들은 참조로서 본원에 포함된다.

기술분야

본 개시물은 일반적으로 비디오 코딩에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 비디오 코딩 프로세스에서 샘플 적응적 오프셋 (sample adaptive offset; SAO) 필터링에 관한 것이다.

디지털 비디오 능력들은 디지털 텔레비전들, 디지털 다이렉트 브로드캐스트 시스템들, 무선 브로드캐스트 시스템들, 개인 휴대 정보 단말들 (personal digital assistants; PDAs), 랩톱 또는 데스크톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, e-북 리더스 (e-book readers), 디지털 카메라들, 디지털 레코딩 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 디바이스들, 비디오 게임 콘솔들, 셀룰러 또는 위성 무선 전화기들, 소위 "스마트 폰들", 비디오 원격 화상 회의 디바이스들 (video teleconferencing devices), 비디오 스트리밍 디바이스들 등을 포함하는 광범위한 디바이스들 내에 포함될 수 있다. 디지털 비디오 디바이스들은 MPEG-2, MPEG-4, ITU-T H.263, ITU-T H.264/MPEG-4, Part 10, 고급 비디오 코딩 (Advanced Video Coding; AVC), 현재 개발되고 있는 고효율 비디오 코딩 (High Efficiency Video Coding; HEVC) 표준, 및 이러한 표준들의 확장들에 의해 정의된 표준들에 설명되어 있는 것과 같은 비디오 압축 기법들을 구현한다. 이 비디오 디바이스들은 이러한 비디오 압축 기법들을 구현함으로써 디지털 비디오 정보를 더 효율적으로 송신, 수신, 인코딩, 디코딩, 및/또는 저장할 수도 있다.

비디오 압축 기법들은 공간 (인트라-픽처 (intra-picture)) 예측 및/또는 시간 (인터-픽처) 예측을 수행하여 비디오 시퀀스들 내에 내재된 리던던시 (redundancy) 를 감소시키거나 제거한다. 블록-기반 비디오 코딩에서는, 비디오 슬라이스 (즉, 비디오 프레임 또는 비디오 프레임의 일부) 는 비디오 블록들로 파티셔닝 (partitioning) 될 수도 있고, 이 비디오 블록들은 트리블록들, 코딩 유닛 (coding unit; CU) 들 및/또는 코딩 노드들로도 지칭될 수도 있다. 픽처의 인트라-코딩된 (I) 슬라이스 내의 비디오 블록들은 동일한 픽처 내의 이웃하는 블록들 내의 참조 샘플들에 대한 공간 예측을 이용하여 인코딩된다. 픽처의 인터-코딩된 (P 또는 B) 슬라이스 내의 비디오 블록들은 동일한 픽처 내의 이웃하는 블록들 내의 참조 샘플들에 대한 공간 예측 또는 다른 참조 픽처들 내의 참조 샘플들에 대한 시간 예측을 이용할 수도 있다. 픽처들은 프레임들로서 지칭될 수도 있고, 참조 픽처들은 참조 프레임들로서 지칭될 수도 있다.

공간 또는 시간 예측은 코딩될 블록에 대한 예측 블록을 발생시킨다. 잔여 데이터는 코딩될 원래의 블록과 예측 블록 간의 픽셀 차이들을 나타낸다. 인터-코딩된 블록은 예측 블록을 형성하는 참조 샘플들의 블록을 가리키는 모션 벡터, 및 코딩된 블록과 예측 블록 간의 차이를 나타내는 잔여 데이터에 따라 인코딩된다. 인트라-코딩된 블록은 인트라-코딩 모드 및 잔여 데이터에 따라 인코딩된다. 추가의 압축을 위해, 잔여 데이터는 픽셀 도메인으로부터 변환 도메인으로 변환될 수도 있어서, 잔여 변환 계수들을 발생시키고, 이 잔여 변환 계수들은 그 후에 양자화될 수도 있다. 처음에 2차원 어레이로 배열된 양자화된 변환 계수들이 스캐닝되어 변환 계수들의 1 차원 벡터를 생성할 수도 있고, 엔트로피 코딩은 훨씬 더 많은 압축을 달성하기 위해 적용될 수도 있다.

본 개시물은 일반적으로, 샘플 적응적 오프셋 (SAO) 필터링에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 대역 기반 SAO 필터링에 사용된 계수들을, 인코딩된 비트스트림에서, 시그널링하기 위한 기법들을 설명한다. 본 개시물은 센터 값에 기초하여 대역들의 그루핑 (grouping) 들을 적응적으로 결정하고, 그 대역들에 대한 오프셋 값들을 시그널링하기 위해 결정된 그루핑들을 사용하기 위한 기법들을 설명한다.

일 예에서, 비디오 데이터를 코딩하는 방법은, 픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하는 단계로서, 상기 센터 값은 픽셀들의 값들에 기초하는, 상기 센터 값을 결정하는 단계; 센터 값에 기초하여 픽셀 값들의 대역들을 그룹들로 분할하는 단계; 및 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하는 단계를 포함한다.

다른 예에서, 비디오 코딩 디바이스는, 픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하고; 센터 값에 기초하여 픽셀 값들의 대역들을 그룹들로 분할하며; 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하도록 구성된 비디오 코더를 포함하고, 상기 센터 값은 상기 픽셀들의 값들에 기초한다.

다른 예에서, 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 명령들을 저장하고, 상기 명령들은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하게 하고; 센터 값에 기초하여 픽셀 값들의 대역들을 그룹들로 분할하게 하며; 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하게 하고, 상기 센터 값은 상기 픽셀들의 값들에 기초한다.

다른 예에서, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 장치는, 픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하는 수단으로서, 상기 센터 값은 상기 픽셀들의 값들에 기초하는, 상기 센터 값을 결정하는 수단; 센터 값에 기초하여 픽셀 값들의 대역들을 그룹들로 분할하는 수단; 및 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하는 수단을 포함한다.

도 1 은 본 개시물에 설명된 샘플 적응적 오프셋 필터링 기법들을 이용할 수도 있는 예시의 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2 는 에지-기반 샘플 적응적 오프셋 필터링에 대한 에지 오프셋 분류들의 예들을 나타내는 예시이다.
도 3a 및 도 3b 는 대역-기반 샘플 적응적 오프셋 필터링에 대한 대역 오프셋 분류들을 위한 대역들의 예시의 그루핑을 나타내는 예시들이다.
도 4 는 본 개시물에 설명된 샘플 적응적 오프셋 필터링을 구현할 수도 있는 예시의 비디오 인코더를 나타내는 블록도이다.
도 5 는 본 개시물에 설명된 샘플 적응적 필터링 기법들을 구현할 수도 있는 예시의 비디오 디코더를 나타내는 블록도이다.
도 6 은 본 개시물에 설명된 샘플 적응적 오프셋 필터링을 나타내는 흐름도를 도시한다.

샘플 적응적 오프셋 (SAO) 필터링은 비디오 코딩에서 사용된 루프 필터링의 유형이다. 일반적으로, 비디오 프레임 (예를 들어, 재구성된 이미지) 에서 픽셀들에의 오프셋 값들의 추가는 일부 경우들에서 인코딩된 비디오 데이터를 저장 또는 송신하기 위해 필요한 비트 오버헤드를 크게 증가시키지 않고 코딩을 향상시킬 수도 있다. 잠재적으로 SAO 필터링에서 비롯되는 코딩에서의 개선은, 예를 들어 디코딩된 이미지가 원래의 이미지와 아주 닮았다는 것일 수도 있다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, SAO 기법들은, 상이한 오프셋 값들이 픽셀 (또는 블록) 분류 메트릭들, 예컨대 에지 메트릭들, 대역 메트릭들, 또는 다른 유형들의 메트릭들에 의존하여 상이한 픽셀들 (또는 픽셀들의 블록들) 에 적용되는 것을 허용한다.

이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 일부 구성들에서, SAO 필터 유닛은 일반적으로 본 개시물에서 대역 오프셋 필터링 및 에지 오프셋 필터링으로 지칭되는 2 개 유형들의 오프셋 필터링을 수행하도록 구성될 수도 있다. SAO 필터 유닛은 또한, 가끔 오프셋을 적용하지 않을 수도 있는데, 이는 그 자체가 제 3 유형의 오프셋 필터링으로 고려될 수 있다. SAO 필터에 의해 적용된 오프셋 필터링의 유형은 비디오 디코더에 명시적으로 또는 암시적으로 시그널링될 수도 있다. 에지 오프셋 필터링을 적용하는 경우, 픽셀들은 코딩 유닛의 에지 정보에 기초하여 분류될 수 있고, 오프셋은 이 에지 분류에 기초하여 픽셀들에 대해 결정될 수 있다. 도 2 를 참조하여 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 통상적으로 에지-기반 SAO 의 4 개의 변형들이 존재하고, 여기서 픽셀의 값은 그것의 8 개의 이웃하는 픽셀들 중 2 개에 비교된다. 비교를 위해 어느 2 개의 픽셀들이 사용되는지는 에지-기반 오프셋의 어느 변형이 사용되는지에 의존한다. 규모 차이에 기초하여, 오프셋이 픽셀 값에 추가된다.

대역 오프셋 필터링을 적용하는 경우, 픽셀들은 세기 값과 같은 픽셀 값에 기초하여 상이한 대역들로 분류될 수 있는데, 각각의 대역은 연관된 오프셋을 갖는다. 대역은 픽셀 값들의 범위를 포함한다. 예를 들어, 0 내지 255 범위의 픽셀 값들은 32 개의 동일한 대역들 (0 내지 31 로 라벨링됨) 로 분할되어서, 픽셀 값들 0-7 은 제 1 대역이고, 픽셀 값들 8-15 는 제 2 대역이고, 픽셀 값들 16-23 은 제 3 대역이며, 모든 32 개의 대역들에 대해 등등이다. 대역들은 어느 특정 오프셋 값을 픽셀 또는 픽셀들의 그룹에 적용할지를 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 픽셀이 10 의 값 (상기 예에서, 이것은 제 2 대역, 즉 값들 8-15 내에 있음) 을 갖으면, 제 2 대역과 연관된 오프셋이 이 픽셀 값에 추가될 수 있다.

각종 대역들에 대한 오프셋들을 시그널링 및 생성하기 위해, 대역들은 2 이상의 그룹들로 그룹화될 수도 있다. 대역 오프셋 필터링에 있어서, 픽셀들은 예를 들어 전술된 바와 같이 32 개의 대역들 (대역들 0-31) 로 카테고리화될 수도 있고, 대역들은 2 개의 그룹들 (예를 들어, 16 개의 대역들의 2 개의 그룹들, 4 개의 대역들의 하나의 그룹 및 28 개의 대역들의 하나의 그룹, 8 개의 대역들의 하나의 그룹 및 24 개의 대역들의 하나의 그룹, 또는 다른 그러한 그루핑들) 로 그룹화될 수도 있다. 대역들의 그루핑들은, 대역들에 대한 오프셋 값들이 인코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링되는 순서를 결정하는데 사용될 수 있고/있거나 특정 대역이 0 이외의 오프셋 값을 갖는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 대역들에 대한 오프셋들은, 현재 값과 이전 값 간의 차이로서 그 현재 값이 시그널링되는 차동 코딩 기법들을 사용하여 시그널링될 수도 있다. 이러한 코딩 기법들을 사용함으로써 달성된 비트 절감 (saving) 들의 양은 일부 경우들에서, 그 값들이 시그널링되는 순서화 (ordering) 에 의존할 수도 있다. 예를 들어, 더 큰 비트 절감들은 값에서 가까운 오프셋 값들이 연속하여 시그널링되는 경우들에서 달성될 수도 있다. 일부 경우들에서, 제 2 그룹과 같은 특정 그룹에 대한 오프셋 값들 모두가 0 인 것으로 가정될 수도 있다.

일부 기법들에 따르면, 대역들의 그루핑들은 고정적이다. 예를 들어, 하나의 기법에 따르면, 중간의 16 개의 대역들 (대역들 8-23) 은 항상 16 개의 대역들의 하나의 그룹을 구성하는 한편, 가장 좌측의 8 개의 대역들 (대역들 0-7) 및 가장 우측의 8 개의 대역들 (대역들 24-31) 이 16 개의 대역들의 제 2 그룹을 구성한다. 본 개시물은 대역들의 그루핑들을 동적으로 결정하기 위한 기법들을 설명한다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 비디오 인코더 또는 비디오 디코더는 픽셀 값들에 기초하여 센터 값을 동적으로 결정함으로써 대역들의 그루핑을 동적으로 결정할 수 있다. 일부 구성들에서, 센터 값의 표시 (indication) 는 비디오 디코더가 픽셀 값들에 기초하여 센터 값을 결정할 필요가 없지만 대신에 비트스트림에서의 명확한 시그널링에 기초하여 센터 값을 결정할 수 있도록 인코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 센터 값은 대역들의 제 1 그룹을 결정하는데 사용될 수 있고, 나머지 대역들은 대역들의 제 2 그룹을 구성할 수 있다. 이하의 예들에서 명확해지는 바와 같이, 본 개시물에서 사용된 용어 센터 값은 일반적으로 특정 픽셀 값에 대역들의 그룹의 센터를 정렬시키거나 대략적으로 정렬시키는데 사용될 수 있는 임의의 값을 지칭한다. 따라서, 본 개시물에 사용된 바와 같은 센터 값은 대역들의 그룹의 센터가 정렬되는 특정 픽셀 값일 수도 있고, 또는 대역 또는 대역들의 그룹에 대한 시작 픽셀 값 또는 종료 픽셀 값과 같은 일부 다른 값일 수도 있다. 일부 경우들에서, 픽셀 값을 식별하기 보다는, 센터 값은 그룹의 제 1 대역, 그룹의 최종 대역, 또는 대역들의 그룹의 센터가 특정 픽셀 값에 정렬될 수 있는 일부 다른 그러한 식별 (identification) 과 같은 특정 대역을 식별할 수도 있다.

대역들의 그루핑들의 동적 결정은, 일부 경우들에서 SAO 필터링에 대한 오프셋 계수들의 시그널링을 향상시킬 수도 있고, 따라서 전체 비디오 코딩 품질을 향상시킬 수도 있다. 이 대역들의 그루핑들의 동적 결정은 또한, SAO 필터링이 어느 대역들의 그룹들에 대해 비디오 코딩 품질에 가장 유익한지를 결정하는데 사용될 수도 있고, 다른 대역들은 0 의 오프셋 값을 갖는 것으로 가정된다.

도 1 은 본 개시물에 설명된 기법들을 이용할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템 (10) 을 나타내는 블록도이다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 시스템 (10) 은 인코딩된 비디오 데이터를 생성하여 목적지 디바이스 (14) 에 의해 나중에 디코딩되도록 하는 소스 디바이스 (12) 를 포함한다. 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는, 데스크톱 컴퓨터들, 노트북 (즉, 랩톱) 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 셋-톱 박스들, 전화기 핸드셋들, 예컨대, 소위 "스마트" 폰들, 소위 "스마트" 패드들, 텔레비전들, 카메라들, 디스플레이 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 콘솔들, 비디오 스트리밍 디바이스 등을 포함하는 광범위한 디바이스들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 일부 경우들에서, 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 무선 통신을 위해 구비될 수도 있다.

목적지 디바이스 (14) 는 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 링크 (16) 를 통해 수신할 수도 있다. 링크 (16) 는 인코딩된 비디오 데이터를 소스 디바이스 (12) 로부터 목적지 디바이스 (14) 로 이동시키는 것이 가능한 매체 또는 디바이스의 임의의 유형을 포함할 수도 있다. 하나의 예에서, 링크 (16) 는 소스 디바이스 (12) 로 하여금 인코딩된 비디오 데이터를 직접 목적지 디바이스 (14) 로 실시간으로 송신할 수 있게 하는 통신 매체를 포함할 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 무선 통신 프로토콜과 같은 통신 표준에 따라 변조될 수도 있고, 목적지 디바이스 (14) 로 송신될 수도 있다. 통신 매체는 임의의 무선 또는 유선 통신 매체, 예컨대, 무선 주파수 (radio frequency; RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 물리적 전송 라인들을 포함할 수도 있다. 통신 매체는 패킷-기반 네트워크, 예컨대, 로컬 영역 네트워크, 광역 네트워크, 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크의 부분을 형성할 수도 있다. 통신 매체는 라우터들, 스위치들, 기지국들, 또는 소스 디바이스 (12) 로부터 목적지 디바이스 (14) 로의 통신을 용이하게 하는데 유용할 수도 있는 임의의 다른 장비를 포함할 수도 있다.

대안으로, 인코딩된 데이터는 출력 인터페이스 (22) 로부터 저장 디바이스 (32) 로 출력될 수도 있다. 유사하게, 인코딩된 데이터는 입력 인터페이스에 의해 저장 디바이스 (32) 로부터 액세스될 수도 있다. 저장 디바이스 (32) 는 하드 드라이브, 블루레이 디스크들, DVD들, CD-ROM들, 플래시 메모리, 휘발성 또는 비휘발성 메모리와 같은 다양한 분산 또는 로컬 액세스 데이터 저장 매체들, 또는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 임의의 다른 적합한 디지털 저장 매체 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 추가의 예에서, 저장 디바이스 (32) 는 파일 서버, 또는 소스 디바이스 (12) 에 의해 생성된 인코딩된 비디오를 보유할 수도 있는 또 다른 중간 저장 디바이스에 대응할 수도 있다. 목적지 디바이스 (14) 는 스트리밍 또는 다운로드를 통해 저장 디바이스 (32) 로부터의 저장된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 파일 서버는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 것 및 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 로 송신하는 것이 가능한 임의의 유형의 서버일 수도 있다. 예시적인 파일 서버들은 (예를 들어, 웹사이트에 대한) 웹 서버, FTP 서버, 네트워크 부착 저장 (network attached storage; NAS) 디바이스들, 또는 로컬 디스크 드라이브를 포함한다. 목적지 디바이스 (14) 는 인터넷 접속을 포함하는 임의의 표준 데이터 접속을 통해 인코딩된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 이것은 파일 서버에 저장된 인코딩된 비디오 데이터에 액세스하기에 적합한 무선 채널 (예를 들어, Wi-Fi 접속), 유선 접속 (예를 들어, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 이들 양자의 조합을 포함할 수도 있다. 저장 디바이스 (32) 로부터의 인코딩된 비디오 데이터의 송신은, 스트리밍 송신, 다운로드 송신, 또는 이들 양자의 조합일 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 무선 애플리케이션들 또는 세팅들로 반드시 제한될 필요는 없다. 이 기법들은 다양한 멀티미디어 애플리케이션들, 예컨대, 공중경유 (over-the-air) 텔레비전 브로드캐스트들, 케이블 텔레비전 송신들, 위성 텔레비전 송신들, 예를 들어, 인터넷을 통한 스트리밍 비디오 송신들, 데이터 저장 매체 상의 저장을 위한 디지털 비디오의 인코딩, 데이터 저장 매체 상에 저장된 디지털 비디오의 디코딩, 또는 다른 애플리케이션들 중 임의의 것의 지원하에 비디오 코딩에 적용될 수도 있다. 일부 예들에서, 시스템 (10) 은 단방향 또는 양방향 비디오 송신을 지원하여 애플리케이션들, 예컨대, 비디오 스트리밍, 비디오 재생, 비디오 브로드캐스팅, 및/또는 비디오 화상 전화를 지원하도록 구성될 수도 있다.

도 1 의 예에서, 소스 디바이스 (12) 는 비디오 소스 (18), 비디오 인코더 (20) 및 출력 인터페이스 (22) 를 포함한다. 일부 경우들에서, 출력 인터페이스 (22) 는 변조기/복조기 (모뎀) 및/또는 송신기를 포함할 수도 있다. 소스 디바이스 (12) 에서, 비디오 소스 (18) 는 소스, 예컨대, 비디오 캡처 디바이스, 예를 들어, 비디오 카메라, 이전에 캡처된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브, 비디오를 비디오 콘텐츠 제공자로부터 수신하기 위한 비디오 피드 인터페이스, 및/또는 컴퓨터 그래픽스 데이터를 소스 비디오로서 생성하기 위한 컴퓨터 그래픽스 시스템, 또는 이러한 소스들의 조합을 포함할 수도 있다. 하나의 예로서, 비디오 소스 (18) 가 비디오 카메라인 경우, 소스 디바이스 (12) 와 목적지 디바이스 (14) 는 소위 카메라 폰들 또는 비디오 폰들을 형성할 수도 있다. 그러나, 본 개시물에 설명된 기법들은 일반적으로 비디오 코딩에 적용가능할 수도 있고, 무선 및/또는 유선 애플리케이션들에 적용될 수도 있다.

캡처된, 미리 캡처된, 또는 컴퓨터-생성된 비디오는 비디오 인코더 (20) 에 의해 인코딩될 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 소스 디바이스 (12) 의 출력 인터페이스 (22) 를 통해 목적지 디바이스 (14) 로 직접 송신될 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 또한 (또는 대안으로), 디코딩 및/또는 재생을 위해 목적지 디바이스 (14) 또는 다른 디바이스들에 의한 추후 액세스를 위해 저장 디바이스 (32) 에 저장될 수도 있다.

목적지 디바이스 (14) 는 입력 인터페이스 (28), 비디오 디코더 (30), 및 디스플레이 디바이스 (32) 를 포함한다. 일부 경우들에서, 입력 인터페이스 (28) 는 수신기 및/또는 모뎀을 포함할 수도 있다. 목적지 디바이스 (14) 의 입력 인터페이스 (28) 는 인코딩된 비디오 데이터를 링크 (16) 를 통해 수신한다. 링크 (16) 를 통해 통신되거나 또는 저장 디바이스 (32) 에 제공된, 인코딩된 비디오 데이터는, 비디오 데이터를 디코딩함에 있어서, 비디오 디코더 (30) 와 같은 비디오 디코더에 의한 사용을 위해 비디오 인코더 (20) 에 의해 생성된 다양한 신택스 엘리먼트들을 포함할 수도 있다. 이러한 신택스 엘리먼트들은 통신 매체 상에서 송신되거나 저장 매체에 저장되거나 또는 파일 서버 상에 저장된, 인코딩된 비디오 데이터에 포함될 수도 있다.

디스플레이 디바이스 (32) 는 목적지 디바이스 (14) 와 통합되거나, 또는 그 외부에 존재할 수도 있다. 일부 예들에서, 목적지 디바이스 (14) 는 통합형 디스플레이 디바이스를 포함할 수도 있고, 또한 외부 디스플레이 디바이스와 인터페이스하도록 구성될 수도 있다. 다른 예들에서, 목적지 디바이스 (14) 는 디스플레이 디바이스일 수도 있다. 일반적으로, 디스플레이 디바이스 (32) 는 디코딩된 비디오 데이터를 사용자에게 디스플레이하고, 다양한 디스플레이 디바이스들, 예컨대, 액정 디스플레이 (liquid crystal display; LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (organic light emitting diode; OLED) 디스플레이, 또는 또 다른 유형의 디스플레이 디바이스 중 임의의 것을 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 비디오 압축 표준, 예컨대, 현재 개발 하에 있는 고효율 비디오 코딩 (High Efficiency Video Coding; HEVC) 표준에 따라 동작할 수도 있고, HEVC 테스트 모델 (HM) 에 부합할 수도 있다. "HEVC Working Draft 8" 또는 "WD8" 로서 지칭된, HEVC 표준의 최근 초안은 ITU-T SG16 WP3 및 ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 의 JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding) 의 10 번째 미팅 (2012년 7월 11-20일, 스웨덴, 스톡홀름) 에서의 "High efficiency video coding (HEVC) text specification draft 8" 라는 제목의 Bross 등에 의한 문헌 JCTVC-H1003 에 설명되어 있고, 이것은 2012년 10월 2일자로 다음의 링크: http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/10_Stockholm/wgl l/JCTVC-J1003-v8.zip 에서 다운로드 가능하다.

대안으로, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 다른 독자적 또는 산업 표준들, 다르게는 MPEG-4, Part 10, AVC (Advanced Video Coding) 로서 지칭된 예컨대 ITU-T H.264 표준, 또는 이러한 표준들의 확장들에 따라 동작할 수도 있다. 그러나, 본 개시물의 기법들은 임의의 특정 코딩 표준으로 제한되지 않는다. 다른 예들은, 다르게는 MPEG-4, Part 10, 고급 비디오 코딩 (AVC) 이라고 지칭되는 ITU-T H.264 표준, MPEG-2 및 ITU-T H.263 을 포함한다.

도 1 에는 도시되지 않았지만, 일부 양태에서, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 각각 오디오 인코더 및 디코더와 통합될 수도 있고, 적합한 MUX-DEMUX 유닛들, 또는 다른 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하여, 공통 데이터 스트림 또는 개별 데이터 스트림들에서의 오디오 및 비디오 양자 모두의 인코딩을 핸들링할 수도 있다. 적용가능하다면, 일부 예들에서 MUX-DEMUX 유닛들은 ITU H.223 멀티플렉서 프로토콜, 또는 사용자 데이터그램 프로토콜 (user datagram protocol; UDP) 과 같은 다른 프로토콜들에 따를 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (digital signal processors; DSPs), 주문형 집적 회로들 (application specific integrated circuits; ASICs), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이들 (field programmable gate arrays; FPGAs), 이산 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합들과 같은, 다양한 적합한 인코더 회로 중 임의의 것으로서 구현될 수도 있다. 이 기법들은 소프트웨어에서 부분적으로 구현될 때, 디바이스는 소프트웨어에 대한 명령들을 적합한, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장하고, 이러한 명령들을 하나 이상의 프로세서들을 이용하여 하드웨어에서 실행시켜 본 개시물의 기법들을 수행할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있으며, 이들 중 어느 쪽이든 각각의 디바이스에 결합형 인코더/디코더 (코덱) 의 부분으로서 통합될 수도 있다.

JCT-VC 는 HEVC 표준의 개발에 착수하고 있다. HEVC 표준화 노력들은 HEVC 테스트 모델 (HM) 로서 지칭된 비디오 코딩 디바이스의 진화 모델에 기초한다. HM 은 예를 들어, ITU-T H.264/AVC 에 따른 기존의 디바이스들에 비해 비디오 코딩 디바이스들의 여러 추가적인 능력들을 추정한다. 예를 들어, H.264 는 9 개의 인트라-예측 인코딩 모드들을 제공하는 반면에, HM 은 33 개 만큼 많은 인트라-예측 인코딩 모드들을 제공할 수도 있다.

일반적으로, HM 의 작업 모델은, 비디오 프레임 또는 픽처가, 루마 및 크로마 샘플들 양자를 포함하는 트리블록들 또는 최대 코딩 유닛들 (largest coding units; LCU) 의 시퀀스로 분할될 수도 있다는 것을 설명한다. 트리블록은 H.264 표준의 매크로블록과 유사한 목적을 갖는다. 슬라이스는 다수의 연속적인 트리블록들을 코딩 순서로 포함한다. 비디오 프레임 또는 픽처는 하나 이상의 슬라이스들로 파티셔닝될 수도 있다. 각각의 트리블록은 쿼드트리에 따라 코딩 유닛 (CU) 들로 분할될 수도 있다. 예를 들어, 쿼드트리의 루트 노드로서의 트리블록은 4 개의 자식 노드들로 분할될 수도 있고, 각각의 자식 노드는 이어서 부모 노드가 되고 또 다른 4 개의 자식 노드들로 분할될 수도 있다. 쿼드트리의 리프 노드 (leaf node) 로서의 마지막의 미분할된 자식 노드는, 코딩 노드, 즉, 코딩된 비디오 블록을 포함한다. 코딩된 비트스트림과 연관된 신택스 데이터는 트리블록이 분할될 수도 있는 최대 횟수를 정의할 수도 있고, 또한 코딩 노드들의 최소 사이즈를 정의할 수도 있다.

CU 는 코딩 노드, 및 그 코딩 노드와 연관된 예측 유닛 (PU) 들 및 변환 유닛 (TU) 들을 포함한다. CU 의 사이즈는 코딩 노드의 사이즈에 대응하고, 형상이 정방형이어야 한다. CU 의 사이즈는 8×8 픽셀들로부터 최대의 64×64 이상의 픽셀들을 가진 트리블록의 사이즈까지의 범위에 있을 수도 있다. 각각의 CU 는 하나 이상의 PU 들 및 하나 이상의 TU 들을 포함할 수도 있다. CU 와 연관된 신택스 데이터는, 예를 들어, CU 의 하나 이상의 PU 들로의 파티셔닝을 설명할 수도 있다. 파티셔닝 모드들은 CU 가 스킵 또는 다이렉트 모드 인코딩되는지, 인트라-예측 모드 인코딩되는지, 또는 인터-예측 모드 인코딩되는지 여부 사이에서 달라질 수도 있다. PU 들은 형상이 비정방형이 되도록 파티셔닝될 수도 있다. CU 와 연관된 신택스 데이터는 또한, 예를 들어, 쿼드트리에 따른 CU 의 하나 이상의 TU 들로의 파티셔닝을 설명할 수도 있다. TU 는 형상이 정방형 또는 비정방형일 수 있다.

HEVC 표준은, 상이한 CU 들에 대해 상이할 수도 있는, TU 들에 따른 변환들을 허용한다. 통상적으로, TU 들은 파티셔닝된 LCU 에 대해 정의된 주어진 CU 내의 PU 들의 사이즈에 기초하여 사이징되지만, 이것은 언제나 있는 일이 아닐 수도 있다. TU 들은 통상적으로 PU 들과 동일한 사이즈이거나 또는 PU 들보다 더 작다. 일부 예들에서, CU 에 대응하는 잔여 샘플들은, "잔여 쿼드 트리 (residual quad tree)"(RQT) 로 알려진 쿼드트리 구조를 사용하여 더 작은 유닛들로 세분될 수도 있다. RQT 의 리프 노드들은 변환 유닛 (TU) 들로서 지칭될 수도 있다. TU 들과 연관된 픽셀 차이 값들이 변환되어 변환 계수들을 생성할 수도 있고, 이 변환 계수들은 양자화될 수도 있다.

일반적으로, PU 는 예측 프로세스에 관련된 데이터를 포함한다. 예를 들어, PU 가 인트라-모드 인코딩되는 경우, PU 는 PU 에 대한 인트라 예측 모드를 기술하는 데이터를 포함할 수도 있다. 또 다른 예로서, PU 가 인터-모드 인코딩되는 경우, PU 는 PU 에 대한 모션 벡터를 정의하는 데이터를 포함할 수도 있다. PU 에 대한 모션 벡터를 정의하는 데이터는, 예를 들어, 모션 벡터의 수평 컴포넌트, 모션 벡터의 수직 컴포넌트, 모션 벡터에 대한 레졸루션 (예를 들어, 1/4 픽셀 정밀도 또는 1/8 픽셀 정밀도), 모션 벡터가 가리키는 참조 픽처, 및/또는 모션 벡터에 대한 참조 픽처 리스트 (예를 들어, 리스트 0, 리스트 1, 또는 리스트 C) 를 설명할 수도 있다.

일반적으로, TU 는 변환 및 양자화 프로세스들을 위해 이용된다. 또한, 하나 이상의 PU 들을 갖는 주어진 CU 는 하나 이상의 변환 유닛 (TU) 들을 포함할 수도 있다. 예측에 후속하여, 비디오 인코더 (20) 는 PU 에 대응하는 잔여 값들을 계산할 수도 있다. 잔여 값들은, 변환 계수들로 변환되고, 양자화되며, TU 들을 이용하여 스캐닝되어 엔트로피 코딩을 위한 직렬화된 변환 계수들을 생성할 수도 있는 픽셀 차이 값들을 포함한다. 본 개시물은 통상적으로 용어 "비디오 블록" 을 사용하여 CU 의 코딩 노드를 지칭한다. 일부 특정한 경우, 본 개시물은 또한, 용어 "비디오 블록" 을 사용하여 트리블록, 즉, LCU, 또는 CU 를 지칭할 수도 있고, 이 CU 는 코딩 노드 및 PU 들 및 TU 들을 포함한다.

비디오 시퀀스는 통상적으로 비디오 프레임들 또는 픽처들의 시리즈를 포함한다. 픽처들의 그룹 (group of pictures; GOP) 은 일반적으로 하나 이상의 비디오 픽처들의 시리즈를 포함한다. GOP 는 GOP 에 포함된 다수의 픽처들을 기술하는 신택스 데이터를 GOP 의 헤더, 하나 이상의 픽처들의 헤더, 또는 어떤 다른 곳에 포함할 수도 있다. 픽처의 각 슬라이스는 각각의 슬라이스에 대한 인코딩 모드를 기술하는 슬라이스 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 통상적으로, 비디오 인코더 (20) 는 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 개개의 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들에 대해 동작한다. 비디오 블록은 CU 내의 코딩 노드에 대응할 수도 있다. 비디오 블록들은 고정 또는 가변 사이즈들을 가질 수도 있으며, 특정된 코딩 표준에 따라 사이즈가 달라질 수도 있다.

일 예로서, HM 은 다양한 PU 사이즈들에서의 예측을 지원한다. 특정 CU 의 사이즈가 2N×2N 인 것으로 가정하면, HM 은 2N×2N 또는 N×N 의 PU 사이즈들에서 인트라-예측을 지원하고, 2N×2N, 2N×N, N×2N, 또는 N×N 의 대칭적인 PU 사이즈들에서 인터-예측을 지원한다. 또한, HM 은 2N×nU, 2N×nD, nL×2N, 및 nR×2N 의 PU 사이즈들에서 인터-예측을 위한 비대칭적인 파티셔닝을 지원한다. 비대칭적인 파티셔닝에서, CU 의 하나의 방향은 파티셔닝되지 않지만, 다른 방향은 25% 및 75% 로 파티셔닝된다. 25% 파티션에 대응하는 CU 의 부분은 "n" 이후의 "상 (Up)", "하 (Down)", "좌 (Left)", 또는 "우 (Right)" 의 표시로 나타낸다. 따라서, 예를 들어, "2N×nU" 는, 상측의 2N×0.5N PU 와 하측의 2N×1.5N PU 로 수평으로 파티셔닝되는 2N×2N CU 를 지칭한다.

본 개시물에서, "N×N" 및 "N 곱하기 N" 은 수직 및 수평 치수들, 예를 들어, 16×16 픽셀들 또는 16 곱하기 16 픽셀들의 관점에서 비디오 블록의 픽셀 치수들을 지칭하기 위해 상호교환가능하게 사용될 수도 있다. 일반적으로, 16×16 블록은 수직 방향으로 16 개의 픽셀들 (y = 16) 및 수평 방향으로 16 개의 픽셀들 (x = 16) 을 가질 것이다. 이와 마찬가지로, N×N 블록은 일반적으로 수직 방향으로 N 개의 픽셀들과 수평 방향으로 N 개의 픽셀들을 가지며, 여기서 N 은 음이 아닌 정수 값을 나타낸다. 블록에서 픽셀들은 로우들 및 컬럼들로 배열될 수도 있다. 더욱이, 블록들은 수평 방향에서는 수직 방향에서와 동일한 수의 픽셀들을 반드시 가질 필요는 없다. 예를 들어, 블록들은 N×M 픽셀들을 포함할 수도 있으며, 여기서 M 은 반드시 N 과 동일할 필요는 없다.

CU 의 PU 들을 이용한 인트라-예측 또는 인터-예측 코딩에 후속하여, 비디오 인코더 (20) 는 CU 의 TU 들에 대한 잔여 데이터를 계산할 수도 있다. PU 들은 공간 도메인 (픽셀 도메인으로도 지칭됨) 에서의 픽셀 데이터를 포함할 수도 있고, TU 들은 변환, 예를 들어, 이산 코사인 변환 (discrete cosine transform; DCT), 정수 변환, 웨이블릿 변환, 또는 잔여 비디오 데이터와 개념적으로 유사한 변환의 적용에 후속하는 변환 도메인에서의 계수들을 포함할 수도 있다. 잔여 데이터는 PU 들에 대응하는 예측 값들과 인코딩되지 않은 픽처의 픽셀들 간의 픽셀 차이들에 대응할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 CU 에 대한 잔여 데이터를 포함하는 TU 들을 형성하고, 그 후 이 TU 들을 변환하여 CU 에 대한 변환 계수들을 생성할 수도 있다.

변환 계수들을 생성하기 위한 임의의 변환들에 후속하여, 비디오 인코더 (20) 는 변환 계수들의 양자화를 수행할 수도 있다. 일반적으로, 양자화는 변환 계수들이 양자화되어 가능하다면 그 계수들을 나타내는데 이용된 데이터의 양을 감소시켜 추가 압축을 제공하는 프로세스를 지칭한다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부와 연관된 비트 깊이를 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, n-비트 값은 양자화 동안 m-비트 값으로 라운드 다운 (round down) 될 수도 있으며, 여기서 n 은 m 보다 더 크다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 양자화된 변환 계수들을 스캐닝하기 위한 미리 정의된 스캔 순서를 이용하여, 엔트로피 인코딩될 수 있는 직렬화된 벡터를 생성할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 적응적 스캔을 수행할 수도 있다. 양자화된 변환 계수들을 스캐닝하여 1 차원 벡터를 형성한 후에, 비디오 인코더 (20) 는, 예를 들어, CAVLC (context adaptive variable length coding), CABAC (context adaptive binary arithmetic coding), SBAC (syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding), PIPE (Probability Interval Partitioning Entropy) 코딩 또 다른 엔트로피 코딩 방법론에 따라 1 차원 벡터를 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 또한, 비디오 인코더 (20) 는 비디오 데이터를 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (30) 에 의한 사용을 위해 인코딩된 비디오 데이터와 연관된 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다.

CABAC 를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 콘텍스트 모델 내의 콘텍스트를 송신될 심볼에 할당할 수도 있다. 이 콘텍스트는, 예를 들어, 심볼의 이웃하는 값들이 논-제로 (non-zero) 인지 아닌지 여부에 관련될 수도 있다. CAVLC 를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 송신될 심볼에 대한 가변 길이 코드를 선택할 수도 있다. VLC 에서의 코드워드들은, 상대적으로 더 짧은 코드들이 더 가능성 있는 심볼들에 대응하는 한편, 더 긴 코드들이 덜 가능성 있는 심볼들에 대응하도록 구성될 수도 있다. 이러한 방법으로, VLC 의 사용은, 예를 들어, 송신될 각각의 심볼에 대해 동일-길이 코드워드들을 사용하는 것에 비해 비트 절감을 달성할 수도 있다. 확률 결정은 심볼에 할당된 콘텍스트에 기초할 수도 있다.

일반적으로, 비디오 프레임의 픽셀들에 오프셋 값들의 추가는 일부 경우들에서 코딩을 향상시킬 수도 있다. 예를 들어, 오프셋 값들은 조도 변화들, 양자화 에러들을 보상하기 위해, 또는 더 일반적으로 디코딩된 비디오 데이터를 원래의 비디오 데이터와 더욱 더 닮게 만들기 위해 재구성된 비디오 블록의 픽셀들에 적용될 수도 있다. SAO 기법들은 픽셀 (또는 블록) 의 픽셀 값들에 따라 상이한 오프셋 값들이 상이한 픽셀들 (또는 픽셀들의 블록들) 에 적용되는 것을 허용한다. 픽셀에 적용될 오프셋 값은 픽셀의 값에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 픽셀이 제 1 대역 내에 있는 값을 가지면, 제 1 대역과 연관된 오프셋은 픽셀에 적용될 수 있다. 픽셀이 제 2 대역 내에 있는 값을 가지면, 제 2 대역과 연관된 오프셋이 픽셀에 적용될 수 있고, 모든 대역들에 대해 기타 등등이다.

SAO 구현의 일 유형에서, 각각의 파티션 (LCU 들의 세트로 구성) 은 3 개의 오프셋 유형들 (또한, 픽셀 분류들로 불림) 중 하나를 가질 수 있다. 3 개의 오프셋 유형들은 노 오프셋 (no offset), 대역 분류 기반 오프셋 유형 0/1, 및 에지 분류 기반 유형 0/1/2/3 이다. 각각의 대역 분류 오프셋 유형은 16 개의 가능한 오프셋 값들을 갖는 한편, 각각의 에지 분류 기반 유형은 4 개의 가능한 오프셋 값들을 갖는다. 이들 오프셋 유형들 중 하나가 파티션에 대해 사용되도록 선택되면, 대응하는 오프셋 유형 및 오프셋 값들을 나타내는 정보가 인코딩된 비디오 비트스트림으로 시그널링될 수 있다.

도 2 는 SAO 필터링의 일 구현에서 사용된 4 개의 가능한 에지 오프셋 분류들을 나타내는 개념도이다. 도 2 의 예에서, 에지 오프셋 유형은 에지 정보에 기초하여 각각의 픽셀을 분류한다. 도 2 에 도시된 에지 분류들 각각에 대해, 현재 픽셀 (즉, 특정 픽셀이 코딩되는) 에 대한 에지 유형은 현재 픽셀 (C) 의 값을 이웃하는 픽셀들의 값들 (1 및 2) 에 비교함으로써 계산된다. 분류 제로의 SAO 에지 오프셋 (SAO_EO_0) 에 있어서, 현재 픽셀은 좌측 및 우측 이웃하는 픽셀들에 비교된다. 분류 1 의 SAO 에지 오프셋 (SAO_EO_1) 에 있어서, 현재 픽셀은 상부 및 하부 이웃 픽셀들에 비교된다. 분류 2 의 SAO 에지 오프셋 (SAO_ E0_2) 에 있어서, 현재 픽셀은 상부 좌측 및 하부 우측 이웃 픽셀들에 비교된다. 분류 3 의 SAO 에지 오프셋 (SAO_ E0_3) 에 있어서, 현재 픽셀은 하부 좌측 및 상부 우측 이웃 픽셀들에 비교된다.

먼저, 현재 픽셀의 에지 유형은 0 인 것으로 가정된다. 현재 픽셀 C 의 값이 좌측 및 우측 이웃 픽셀들 양자의 값들 (1 및 2) 과 동일하면, 에지 유형은 여전히 0 이다. 현재 픽셀 C 의 값이 이웃하는 픽셀 1 의 값보다 크면, 에지 유형은 1 만큼 증가된다. 현재 픽셀 C 의 값이 이웃 픽셀 1 의 값보다 작으면, 에지 유형은 1 만큼 감소된다. 유사하게, 현재 픽셀 C 의 값이 이웃 픽셀 2 의 값보다 작으면, 에지 유형은 1 만큼 증가되고, 현재 픽셀 C 의 값이 이웃 픽셀 2 의 값보다 작으면, 에지 유형은 1 만큼 감소된다.

이와 같이, 현재 픽셀 C 는 -2, -1, 0, 1, 또는 2 의 에지 유형을 가질 수도 있다. 현재 픽셀 C 의 값이 이웃 픽셀들 양자의 값들 (1 및 2) 보다 작으면, 에지 유형은 -2 이다. 현재 픽셀 C 의 값이 하나의 이웃 픽셀보다 작지만, 다른 이웃하는 픽셀과 동일하면, 에지 유형은 -1 이다. 현재 픽셀 C 의 값이 이웃 픽셀들 양자와 동일하거나, 현재 픽셀 C 의 값이 하나의 이웃 픽셀보다 크지만 다른 이웃 픽셀보다 작으면, 에지 유형은 0 이다. 현재 픽셀 C 의 값이 하나의 이웃 픽셀보다 크지만 다른 이웃 픽셀과 동일하면, 에지 유형은 1 이다. 현재 픽셀 C 의 값이 이웃 픽셀들 1 및 2 의 값들 양자보다 크면, 에지 유형은 2 이다. 각각의 넌-제로 에지 유형 값에 있어서, 4 개의 오프셋 값들은 디코더에 의한 사용을 위해 인코딩된 비디오 비트스트림에서 결정 및 시그널링된다 (즉, eoffset_-2, eoffset_-1, eoffset₁, eoffset₂).

상기 설명을 고려해서, 각각의 에지 오프셋 분류를 위해, 에지 유형 값들은 다음의 의사코드로 컴퓨팅될 수도 있다:

도 3a 는 세기 값들에 기초하여 예시의 대역들을 나타내는 개념도이다. 예시의 목적으로, 0-255 범위에 이르는 픽셀 값들을 가정하지만, 다른 범위들이 또한 사용될 수도 있다. 이러한 예에서, 도 3a 에 도시된 최대 값은 255 와 동일하고, 도 3a 에 도시된 32 개의 대역들 각각은 8 의 범위를 갖는다. 가장 좌측 대역은 픽셀 값들 0-7 이고, 다음 대역은 8-15 의 픽셀 값들에 대한 것이고, 다음 대역은 픽셀 값들 16-23 에 대한 것이며, 픽셀 값들 248-255 에 대한 것인 가장 우측 대역까지, 기타 등등이다. 대역 오프셋에 있어서, 픽셀들은 세기에 기초하여 상이한 대역들로 분류된다 (즉, 대역 오프셋 분류를 위해, 픽셀들은 32 개의 대역들 중 하나로 카테고리화됨). 픽셀 값이 어느 대역 내에 있는지에 기초하여, 오프셋은 픽셀에 추가된다. 예를 들어, 픽셀이 19 의 값을 가지면, 픽셀 값은 픽셀 값 16 내지 23 의 범위인 제 3 대역 내에 있다. 따라서, 제 3 대역과 연관된 오프셋은 19 의 픽셀 값에 추가된다.

각각의 대역들과 연관된 오프셋 값들을 시그널링하는 목적으로, 대역들은 2 이상의 그룹들로 그룹화될 수 있다. 일부 구현들에서, 센터에서의 16 개의 대역들 (대역들 8-23) 은 하나의 그룹으로 분류되고, 나머지 대역들 (대역들 0-7 및 24-31) 은 제 2 그룹으로 분류된다. 대역들의 각 그룹에 있어서, 16 개의 오프셋 값들 (즉, boffset₀, ... boffset₁₅) 은 비디오 디코더에 의한 사용을 위해 인코딩된 비디오 비트스트림에서 결정 및 시그널링된다. 일부 구현들에서, 제 2 그룹과 같은, 그룹에 대한 오프셋 값들 모두는 0 인 것으로 가정될 수도 있는데, 이 경우에서 그 그룹에 대한 오프셋 값들의 시그널링은 인코딩된 비디오 비트스트림에 포함될 필요가 없다.

도 3a 에 도시된 바와 같이, 중간 16 개의 대역들 (대역들 8-23) 은 대역들의 제 1 그룹을 구성하는 한편, 8 개의 가장 좌측 대역들 (대역 0-7) 은 대역들의 제 2 그룹의 제 1 부분을 구성하고, 8 개의 가장 우측 대역들 (대역들 24-31) 은 대역들의 제 2 그룹의 제 2 부분을 구성한다. 현재 기법들에 따르면, 이 대역들의 그루핑은 고정된다. 본 개시물은 대역들의 그루핑들을 적응적으로 결정하기 위한 기법들을 설명한다. 예를 들어, 본 개시물은 픽셀들의 값들에 기초하여 픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하기 위한 기법들을 설명한다. 센터 값은, 예를 들어 대역들의 그룹에 대해 결정된 센터에 기초하여 결정될 수도 있고, 대역들의 그룹에 대한 센터는 픽셀들의 세트에 대한 평균 값 (mean value), 픽셀들의 세트에 대한 중앙 값 (median value) 에 기초하여, 또는 히스토그램의 피크가 놓이는 픽셀을 결정함으로써 결정될 수도 있다.

픽셀 값들의 대역들은 센터 값에 기초하여 그룹들로 분할될 수도 있다. 예를 들어, 센터 값은 대역들의 하나의 그룹에 대한 센터를 결정하는데 사용될 수도 있다. 다시 32 개의 대역들 (대역들 0-31) 및 2 개의 그룹들을 가정하면, 센터 우측으로 8 개의 대역들 및 센터 좌측으로 8 개의 대역들이 대역들의 제 1 그룹일 수도 있다. 나머지 16 개의 대역들은 제 2 그룹일 수도 있다. 따라서, 하나의 그룹이 항상 중간의 16 개의 대역들로 이루어지는 이전의 기법들과 달리, 본 개시물은 실제 픽셀 값들에 기초하여 결정되는 센터 값에 기초하여 대역들의 그루핑들이 적응적일 수도 있는 기법들을 설명한다.

도 3b 는 본 개시물의 기법들에 따라 사용될 수도 있는 많은 가능한 그루핑들 중 하나를 나타낸다. 도 3b 의 예에서, 센터는 대역 18 부근에 결정된다. 따라서, 대역들의 제 1 그룹은 센터의 좌측으로 8 개의 대역들 (대역들 11-18) 및 센터의 우측으로 8 개의 대역들 (대역들 19-26) 을 포함한다. 대역들의 제 2 그룹들은 나머지 대역들을 포함하며, 이 나머지 대역들은 본 예에서 대역들 0-4 및 대역들 27-31 이다. 다시, 도 3b 는 많은 가능한 시나리오들 중 하나를 나타낸다. 도 3b 의 주요 목적은 본 개시물의 기법들에 따르면, 대역들의 제 1 그룹을 결정하는 센터가 적응적으로 결정될 수도 있고 도 3a 에 도시된 로케이션에 고정되거나 임의의 다른 로케이션에 고정될 필요는 없다는 것을 보여주는 것이다. 센터 값을 결정하고 대역들의 그루핑들을 적응적으로 결정하기 위한 기법들은 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.

도 4 는 본 개시물에 설명된 SAO 필터링 기법들을 구현할 수도 있는 예시의 비디오 인코더 (20) 를 나타내는 블록도이다. 비디오 인코더 (20) 는 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들의 인트라- 및 인터-코딩을 수행할 수도 있다. 인트라-코딩은 공간 예측에 의존하여, 주어진 비디오 프레임 또는 픽처 내의 비디오에서의 공간 리던던시를 감소시키거나 제거한다. 인터-코딩은 시간 예측에 의존하여, 비디오 시퀀스의 인접 프레임들 또는 픽처들 내의 비디오에서의 시간 리던던시를 감소시키거나 제거한다. 인트라-모드 (I 모드) 는 수 개의 공간 기반 압축 모드들 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다. 인터-모드들, 예컨대, 단방향성 예측 (P 모드) 또는 양방향성 예측 (B 모드) 은 수 개의 시간 기반 압축 모드들 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다.

도 4 의 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 파티셔닝 모듈 (35), 예측 모듈 (41), 참조 픽처 메모리 (64), 합산기 (50), 변환 모듈 (52), 양자화 모듈 (54), 및 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 을 포함한다. 예측 모듈 (41) 은 모션 추정 모듈 (42), 모션 보상 유닛 (44), 및 인트라 예측 모듈 (46) 을 포함한다. 비디오 블록 재구성을 위해, 비디오 인코더 (20) 는 또한 역양자화 모듈 (58), 역변환 모듈 (60), 및 합산기 (62) 를 포함한다. 디블록킹 필터 (72) 는 재구성된 비디오로부터 블록 인공물들을 제거하기 위해 블록 경계들을 필터링하도록 포함될 수도 있다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더 (20) 는 또한, 샘플 적응적 오프셋 (SAO) 필터 (74) 및 적응 루프 필터 (adaptive loop filter; ALF, 76) 를 포함하는 추가의 루프 필터들을 포함한다. 디블록킹 필터 (72), SAO 필터 (74), 및 ALF 필터 (76) 가 도 4 에서 인-루프 (in-loop) 필터들로서 도시되었으나, 일부 구성들에서 디블록킹 필터 (72), SAO 필터 (74), 및 ALF 필터 (76) 는 포스트-루프 (post-loop) 필터들로서 구현될 수도 있다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더 (20) 는 비디오 데이터를 수신하고, 파티셔닝 모듈 (35) 은 이 데이터를 비디오 블록들로 파티셔닝한다. 또한, 이 파티셔닝은 슬라이스들, 타일들, 또는 다른 보다 큰 유닛들로의 파티셔닝뿐만 아니라, 예를 들어, LCU 들 및 CU 들의 쿼드트리 구조에 따른 비디오 블록 파티셔닝을 포함할 수도 있다. 일반적으로, 비디오 인코더 (20) 는 비디오 슬라이스 내의 비디오 블록들을 인코딩하여 인코딩되도록 하는 컴포넌트들을 예시한다. 슬라이스는 다수의 비디오 블록들 (그리고 가능하다면 타일들로서 지칭되는 비디오 블록들의 세트들) 로 분할될 수도 있다. 예측 모듈 (41) 은, 에러 결과들 (예를 들어, 코딩 레이트 및 왜곡 레벨) 에 기초하여 현재 비디오 블록에 대해, 복수의 가능한 코딩 모드들 중 하나, 예컨대 복수의 인트라 코딩 모드들 중 하나 또는 복수의 인터 코딩 모드들 중 하나를 선택할 수도 있다. 예측 모듈 (41) 은 결과적인 인트라- 또는 인터-코딩된 블록을 합산기 (50) 에 제공하여 잔여 블록 데이터를 생성할 수도 있고, 합산기 (62) 에 제공하여 참조 픽처로서의 사용을 위한 인코딩된 블록을 재구성할 수도 있다.

예측 모듈 (41) 내의 인트라 예측 모듈 (46) 은 공간 압축을 제공하기 위해 코딩되는 현재 블록과 동일한 프레임 또는 슬라이스에서 하나 이상의 이웃하는 블록들에 대한 현재 비디오 블록의 인트라-예측 코딩을 수행할 수도 있다. 예측 모듈 (41) 내의 모션 추정 모듈 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 시간 압축을 제공하기 위해 하나 이상의 참조 픽처들에서 하나 이상의 예측 블록들에 대한 현재 비디오 블록의 인터-예측 코딩을 수행한다.

모션 추정 모듈 (42) 은 비디오 시퀀스에 대한 미리 결정된 패턴에 따라 비디오 슬라이스에 대한 인터-예측 모드를 결정하도록 구성될 수도 있다. 미리 결정된 패턴은 이 시퀀스 내의 비디오 슬라이스들을 예측된 슬라이스들 (P 슬라이스들), 양방향 예측된 슬라이스들 (B 슬라이스들) 또는 일반화된 P/B 슬라이스들 (GPB 슬라이스들) 로서 지정할 수도 있다. 모션 추정 모듈 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 고도로 통합될 수도 있지만, 개념적 목적을 위해 개별적으로 예시된다. 모션 추정 모듈 (42) 에 의해 수행된 모션 추정은, 비디오 블록들에 대한 모션을 추정하는 모션 벡터들을 생성하는 프로세스이다. 예를 들어, 모션 벡터는 참조 픽처 내의 예측 블록에 대한 현재 비디오 프레임 또는 픽처 내의 비디오 블록의 PU 의 변위를 나타낼 수도 있다.

예측 블록은, SAD (sum of absolute difference), SSD (sum of square difference), 또는 다른 차이 메트릭들에 의해 결정될 수도 있는 픽셀 차이의 관점에서, 코딩될 비디오 블록의 PU 에 가깝게 매칭하는 것으로 발견되는 블록이다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 참조 픽처 메모리 (64) 에 저장된 참조 픽처들의 서브-정수 픽셀 포지션들에 대한 값들을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 참조 픽처의 1/4 픽셀 포지션들, 1/8 픽셀 포지션들, 또는 다른 프랙셔널 (fractional) 픽셀 포지션들의 값들을 보간할 수도 있다. 따라서, 모션 추정 모듈 (42) 은 전체 픽셀 포지션들 및 프랙셔널 픽셀 포지션들에 대한 모션 탐색을 수행하고, 프랙셔널 픽셀 정밀도를 갖는 모션 벡터를 출력할 수도 있다.

모션 추정 모듈 (42) 은 PU 의 포지션을 참조 픽처의 예측 블록의 포지션에 비교함으로써, 인터-코딩된 슬라이스 내의 비디오 블록의 PU 에 대한 모션 벡터를 계산한다. 참조 픽처는 제 1 참조 픽처 리스트 (리스트 0) 또는 제 2 참조 픽처 리스트 (리스트 1) 로부터 선택될 수도 있고, 이들 각각은 참조 픽처 메모리 (64) 에 저장된 하나 이상의 참조 픽처들을 식별한다. 모션 추정 모듈 (42) 은 계산된 모션 벡터를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 및 모션 보상 유닛 (44) 로 전송한다.

모션 보상 유닛 (44) 에 의해 수행된 모션 보상은, 모션 추정에 의해 결정된 모션 벡터에 기초하여 예측 블록을 페치 (fetching) 또는 생성하는 것, 가능하게는 서브-픽셀 정밀도로 보간들을 수행하는 것을 수반할 수도 있다. 현재 비디오 블록의 PU 에 대한 모션 벡터의 수신시, 모션 보상 유닛 (44) 은 참조 픽처 리스트들 중 하나에 모션 벡터가 가리키는 예측 블록을 위치시킬 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 코딩되는 현재 비디오 블록의 픽셀 값들로부터 예측 블록의 픽셀 값들을 감산하여 픽셀 차이 값들을 형성함으로써, 잔여 비디오 블록을 형성한다. 픽셀 차이 값들은 블록에 대한 잔여 데이터를 형성하고, 루마 및 크로마 차이 컴포넌트들 양자 모두를 포함할 수도 있다. 합산기 (50) 는 이 감산 동작을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 또한, 모션 보상 유닛 (44) 은 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (30) 에 의한 사용을 위해 비디오 슬라이스 및 비디오 블록들과 연관된 신택스 엘리먼트들을 생성할 수도 있다.

인트라 예측 모듈 (46) 은, 전술된 바와 같이, 모션 추정 모듈 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 수행된 인터-예측에 대한 대안으로서, 현재 블록에 대한 인트라-예측을 수행할 수도 있다. 특히, 인트라 예측 모듈 (46) 은 현재 블록을 인코딩하는데 사용되는 인트라-예측 모드를 결정할 수도 있다. 일부 예들에서, 인트라-예측 모듈 (46) 은, 예를 들어 별개의 인코딩 패스들 (encoding passes) 동안, 다양한 인트라 예측 모드들을 이용하여 현재 블록을 인코딩할 수도 있고, 인트라 예측 모듈 (46)(또는 일부 예들에서는, 모드 선택 모듈 (40)) 은 테스트된 모드들로부터 이용하기에 적합한 인트라 예측 모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측-모듈 (46) 은 다양한 테스트된 인트라 예측 모드들에 대한 레이트-왜곡 분석을 사용하여 레이트-왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중에서 최적의 레이트-왜곡 특성들을 갖는 인트라 예측 모드를 선택할 수도 있다. 일반적으로, 레이트-왜곡 분석은 인코딩된 블록과 그 인코딩된 블록을 생성하기 위해 인코딩된 원래의 인코딩되지 않은 블록 간의 왜곡 (또는 에러) 의 양뿐만 아니라, 인코딩된 블록을 생성하는데 사용된 비트 레이트 (즉, 비트들의 수) 를 결정한다. 인트라 예측 모듈 (46) 은 다양한 인코딩된 블록들에 대한 레이트들 및 왜곡들로부터의 비율들을 계산하여, 어떤 인트라-예측 모드가 블록에 대한 최적의 레이트-왜곡 값을 나타내는지를 결정할 수도 있다.

임의의 경우, 블록에 대한 인트라 예측 모드를 선택한 후에, 인트라-예측 모듈 (46) 은 블록에 대해 선택된 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 제공할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 본 개시물의 기법들에 따라 선택된 인트라-예측 모드를 나타내는 정보를 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 송신된 비트스트림 구성 데이터에 포함될 수도 있고, 이 데이터는 복수의 인트라-예측 모드 인덱스 테이블들 및 복수의 변형된 인트라-예측 모드 인덱스 테이블들 (또한 코드워드 맵핑 테이블들로도 지칭됨), 각종 블록들에 대한 인코딩 콘텍스트들의 정의들, 및 가장 가능성 있는 인트라-예측 모드, 인트라-예측 모드 인덱스 테이블, 및 콘텍스트들 각각에 대해 사용하도록 변형된 인트라-예측 모드 인덱스 테이블의 표시 (indication) 들을 포함할 수도 있다.

예측 모듈 (41) 이 인터-예측 또는 인트라-예측을 통해 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후에, 비디오 인코더 (20) 는 현재 비디오 블록으로부터 예측 블록을 감산함으로써 잔여 비디오 블록을 형성한다. 잔여 블록에서의 잔여 비디오 데이터가 하나 이상의 TU 들에 포함되고 변환 모듈 (52) 에 적용될 수도 있다. 변환 모듈 (52) 은 이산 코사인 변환 (DCT) 또는 개념적으로 유사한 변환과 같은 변환을 사용하여 잔여 비디오 데이터를 잔여 변환 계수들로 변환한다. 변환 모듈 (52) 은 잔여 비디오 데이터를 픽셀 도메인으로부터 주파수 도메인과 같은 변환 도메인으로 컨버팅할 수도 있다.

변환 모듈 (52) 은 결과적인 변환 계수들을 양자화 모듈 (54) 로 전송할 수도 있다. 양자화 모듈 (54) 은 변환 계수들을 양자화하여 비트 레이트를 더욱 감소시킨다. 양자화 프로세스는 이 계수들의 일부 또는 전부와 연관된 비트 깊이를 감소시킬 수도 있다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터를 조정함으로써 변경될 수도 있다. 일부 예들에서, 양자화 모듈 (54) 은 그 후, 양자화된 변환 계수들을 포함하는 매트릭스의 스캔을 수행할 수도 있다. 대안으로, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 이 스캔을 수행할 수도 있다.

양자화에 후속하여, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 인코딩한다. 예를 들어, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 CAVLC (context adaptive variable length coding), CABAC (context adaptive binary arithmetic coding), SBAC (syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding), PIPE (probability interval partitioning entropy) 코딩 또 다른 엔트로피 인코딩 방법론 또는 기법을 수행할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 의한 엔트로피 인코딩에 후속하여, 인코딩된 비트스트림이 비디오 디코더 (30) 로 송신될 수도 있고, 또는 비디오 디코더 (30) 에 의한 추후 송신 또는 취출을 위해 아카이브 (archive) 될 수도 있다. 또한, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 코딩되는 현재 비디오 슬라이스에 대한 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다.

역양자화 모듈 (58) 및 역변환 모듈 (60) 은 참조 픽처의 참조 블록으로서의 추후 사용을 위해 픽셀 도메인에서 잔여 블록을 재구성하도록, 역양자화 및 역변환을 각각 적용한다. 모션 보상 유닛 (44) 은 잔여 블록을 참조 픽처 리스트들 중 하나의 참조 픽처 리스트 내의 참조 픽처들 중 하나의 참조 픽처의 예측 블록에 가산함으로써, 참조 블록을 계산할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (44) 은 또한 모션 추정에서의 사용을 위한 서브-정수 픽셀 값들을 계산하기 위해 하나 이상의 보간 필터들을 재구성된 잔여 블록에 적용할 수도 있다. 합산기 (62) 는 재구성된 잔여 블록을 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 생성된 모션 보상된 예측 블록에 가산하여, 참조 픽처 메모리 (64) 에의 저장을 위한 참조 블록을 생성한다.

메모리 (64) 에 저장하기 전에, 재구성된 잔여 블록은 하나 이상의 필터들에 의해 필터링될 수 있다. 원한다면, 디블록킹 필터 (72) 는 또한, 블록 인공물 (blockiness artifact) 을 제거하기 위해서 재구성된 잔여 블록들을 필터링하는데 적용될 수도 있다. 다른 루프 필터들 (코딩 루프에서 또는 코딩 루프 후에) 이 또한, 픽셀 천이들을 평활화하도록, 또는 다르게는 비디오 품질을 향상시키도록 사용될 수도 있다. 이들 다른 필터의 일 예는 SAO 필터 (74) 이다. 참조 블록은 후속의 비디오 프레임 또는 픽처에서의 블록을 인터-예측하도록 참조 블록으로서 모션 보상 유닛 (44) 및 모션 추정 모듈 (42) 에 의해 사용될 수도 있다.

SAO 필터 (74) 는 비디오 코딩 품질을 향상시키는 방식으로 SAO 필터링에 대한 오프셋 값들을 결정할 수 있다. 비디오 코딩 품질을 향상시키는 것은, 예를 들어 재구성된 이미지를 원래의 이미지에 매우 가깝게 일치시키는 오프셋 값들을 결정하는 것을 수반할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는, 예를 들어 상이한 오프셋 값들을 갖는 다수의 과정 (pass) 들을 사용하여 비디오 데이터를 코딩하고, 레이트-왜곡 계산에 기초하여 결정된 바와 같이 최선의 코딩 품질을 제공하는 오프셋 값들을, 인코딩된 비트스트림에 포함시키기 위해 선택할 수도 있다.

일부 구성들에서, SAO 필터 (74) 는 전술된 방식으로 오프셋의 2 개의 유형들 (예를 들어, 대역 오프셋 및 에지 오프셋) 을 적용하도록 구성될 수도 있다. SAO 필터 (74) 는 또한, 동시에 오프셋을 적용하지 않을 수도 있는데, 이는 그 자체로 제 3 유형의 오프셋으로 고려될 수 있다. SAO 필터 (74) 에 적용된 오프셋의 유형은 비디오 디코더로 분명하게 또는 암시적으로 시그널링될 수도 있다. 에지 오프셋을 적용하는 경우, 픽셀들은 도 2 에 따른 에지 정보에 기초하여 분류될 수 있고, 이 에지 분류에 기초하여 필터가 결정될 수 있다. 대역 오프셋을 적용하는 경우, SAO 필터 (74) 는 세기 값과 같은 픽셀 값에 기초하여 픽셀들을 상이한 대역들로 분류할 수 있는데, 각각의 대역은 연관된 오프셋을 갖는다.

각종 대역들에 대한 오프셋들을 시그널링 및 생성하기 위해, SAO 필터 (74) 는 도 3a 및 도 3b 의 예들에서 도시된 바와 같이 32 개의 대역들을 2 이상의 그룹들로 그룹화할 수도 있다. SAO 필터 (74) 는, 예를 들어 32 개의 대역들을 2 개의 그룹들 (즉, 16 개의 대역들의 2 개의 그룹들) 각각으로 그룹화할 수도 있다. 본 개시물은 일반적으로 대역들을 동일한 사이즈의 2 개의 그룹들로 그루핑하는 것을 설명하였으나, 2 보다 많은 그룹들 및 동일하지 않은 사이즈들의 그룹들이 또한 사용될 수도 있다. 본 개시물은 이들 그룹들이 결정되는 방법을 결정하기 위한 기법들을 설명한다.

각각의 대역은 픽셀 값들을 범위를 포괄할 수 있다. 픽셀 값은, 예를 들어 픽셀 세기 값일 수도 있고, RGB 값, 휘도 값, 색차 값, 또는 임의의 다른 유형의 픽셀 값 중 어느 하나를 설명할 수도 있다. 본 개시물에 설명된 기법들은, 예를 들어 비디오 데이터의 크로마 샘플들, 비디오 데이터의 루마 샘플들에, 또는 비디오 데이터의 크로마 및 루마 샘플들 양자 모두에 적용될 수도 있다.

일부 구현들에서, 대역들의 제 1 그룹은 가능한 픽셀 값들의 범위의 센터 (즉, max/2) 에서 센터링될 수도 있다. 따라서, 예를 들어 픽셀 값들의 범위가 0-255 이면, 대역들의 제 1 그룹의 센터는 픽셀 값 (127) 과 픽셀 값 (128) 사이에 있을 수도 있으며, 제 1 그룹은 값들 (64-191) 을 포괄한다. 제 2 그룹의 제 1 부분은 픽셀 값들 (0-63) 을 포괄할 수 있고, 제 2 그룹의 제 2 부분은 픽셀 값들 192 내지 255 를 포괄할 수 있다. 제 1 그룹은 16 개의 대역들을 포함하고, 제 2 그룹은 16 개의 대역들 (제 1 부분에 8 개의 대역들 및 제 2 부분에 8 개의 대역들) 을 포함한다. 이 예시의 그룹화는 도 3a 에 도시된다. 본 개시물의 예들은 일반적으로 32 개의 대역들의 각 대역이 사이즈가 동일하다고 가정하였으나, 일부 구현들에서 동일하지 않은 사이즈의 대역들이 사용될 수도 있다.

본 개시물의 기법들에 따르면, SAO 필터 (74) 는 대역들의 고정적 그루핑을 사용하는 대신에 제 1 그룹의 센터를 적응적으로 결정할 수도 있다. SAO 필터 (74) 는, 예를 들어 프레임의 영역에서 픽셀들에 대한 평균 또는 중앙의 픽셀 값들에 기초하여 제 1 그룹의 센터를 결정할 수도 있다. SAO 필터 (74) 는 또한, 히스토그램의 피크가 놓이는 픽셀에 기초하여 제 1 그룹의 센터를 결정할 수도 있다. 일단, SAO 필터 (74) 가 제 1 그룹의 센터를 결정하면, SAO 필터 (74) 는 그 후, 제 2 그룹을 결정할 수 있다. 다시, 32 개의 대역들을 가정하면, 제 1 그룹은 대략 센터의 좌측으로 8 개의 대역들을 포함할 수 있고 대략 센터의 우측으로 8 개의 대역들을 포함할 수 있다. 나머지 대역들은 제 2 그룹을 형성할 수 있다.

일 예로써, 최대 픽셀 값이 256 이라고 가정하면, SAO 필터 (74) 는 픽셀 값 90 에서 전술된 기법들 중 어느 하나에 기초하여 대역의 제 1 그룹에 대한 센터를 결정한다. 이러한 경우에서, 도 3a 의 고정적 그루핑에 비해, 대역들의 제 1 그룹은 좌측으로 시프트하여, 제 2 그룹의 제 1 부분을 더 작게 만드는 한편, 제 2 그룹의 제 2 부분은 더 크게 만들 수도 있다. 그러나, SAO 필터 (74) 가 170 에서 대역들의 제 1 그룹에 대한 센터를 결정하면, 제 1 그룹은 도 3a 의 고정적 그루핑에 비해 우측으로 시프트하고, 제 2 그룹의 제 1 부분을 더 크게 만들고 제 2 그룹의 제 2 부분을 더 작게 만든다. SAO 필터 (74) 는 평균, 중앙, 또는 히스토그램 값의 피크를 결정하기 위해 본 개시물에 설명된 기법들 중 어느 하나에 따라 센터를 결정할 수 있고, 또는 일부 다른 방식으로 결정될 수도 있다.

센터를 결정한 후에, SAO 필터 (74) 는 대역들의 제 1 그룹을 결정할 수 있다. SAO 필터 (74) 는 센터의 좌측으로 8 개의 대역들 및 센터의 우측으로 8 개의 대역들을 식별함으로써 대역들의 제 1 그룹을 결정할 수 있다. 일부 경우들에서, 결정된 센터는 대역 내에 있을 수도 있다. 다시 32 개의 동등한 대역들 (대역들 0-31) 및 0-255 의 픽셀 값들을 가정하면, 대역 (12) 은 96 내지 103 까지의 값들의 범위를 갖는다. 예를 들어, SAO 필터 (74) 가 99 의 센터를 결정하면, 센터는 대역 (12) 에 의해 커버된 픽셀 값들의 범위 내에 있다. 이러한 경우에서, SAO 필터 (74) 는 센터의 좌측으로 8 개의 대역들 중 하나로서 대역 (12) 을 항상 포함하고, 또는 센터의 우측으로 8 개의 대역들 중 하나로서 대역 (12) 을 항상 포함하도록 구성될 수도 있다. SAO 필터 (74) 가 센터의 좌측으로 8 개의 대역들 중 하나로서 대역 (12) 을 식별하면, 대역들의 제 1 그룹은 대역들 (5-20) 을 포함하는 한편, 제 2 그룹은 대역들 (0-4 및 21-31) 을 포함한다. SAO 필터 (74) 가 센터의 우측으로 8 개의 대역들 중 하나로서 대역 (12) 을 식별하면, 대역들의 제 1 그룹은 대역들 (6-21) 을 포함하는 한편, 제 2 그룹은 대역들 (0-5) 및 대역들 (22-31) 을 포함한다. SAO 필터 (74) 는 또한, 대역 내에서 센터가 있는 곳에 기초하여 센터의 우측으로 대역들 또는 센터의 좌측으로 대역들을 갖고 대역 (12) 을 포함할지 여부를 결정하도록 구성될 수도 있다. 99 가 103 보다는 96 에 더 가깝기 때문에, SAO 필터 (74) 는 99 의 센터를 결정하는 것에 응답하여 센터의 좌측으로 대역들 중 하나로서 대역 (12) 을 식별하도록 구성될 수도 있다. 그러나, 96 보다는 103 에 더 가까운 101 의 센터를 결정하는 것에 응답하여, SAO 필터 (74) 는 센터의 우측으로 대역들 중 하나로서 대역 (12) 을 식별하도록 구성될 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 일반적으로 32 개의 대역들 및 16 개의 대역들의 2 개의 그룹들이 있는 예들을 사용하여 설명되었으나, 본 개시물의 기법들은 일반적으로 더 많은 또는 더 적은 대역들 및 더 많은 또는 더 적은 그룹들을 사용하여 SAO 방식들에 적용 가능하다. 많은 가능한 예들 중 하나로서, 본 개시물의 기법들은 28 개의 대역들의 제 2 그룹 및 4 개의 대역들의 제 1 그룹을 결정하는데 사용될 수도 있는데, 제 2 그룹에 대한 오프셋들 모두는 0 의 값을 갖는 것으로 가정된다. 다른 예에서, 16 개의 대역들, 64 개의 대역들, 또는 일부 다른 수의 대역들이 사용될 수도 있다.

SAO 필터 (74) 는 이들 그루핑들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋들을 생성 및 시그널링할 수 있다. 대역들의 각 그룹에 대해 (다시 16 개의 대역들의 그룹들을 가정함), 16 개의 오프셋 값들은 비디오 디코더에 의한 사용을 위해 인코딩된 비디오 비트스트림에서 결정 및 시그널링될 수 있다. 일 예에서, 16 개의 대역 오프셋 값들의 그룹을 전송하는데 필요한 비트들의 수는 그룹 내의 대역 오프셋 값들 간의 상관들을 이용함으로써 감소될 수도 있다. 다른 예에서, 이웃하는 파티션의 대역 오프셋 값들은 현재 파티션의 그룹에 대한 대역 오프셋 값들을 예측하는데 사용될 수 있다. 이웃하는 파티션은 현재 파티션에 인과관계인 (causal) 파티션일 수도 있다 (즉, 이웃하는 파티션은 이미 인코딩되어 있음). 이웃하는 파티션들의 예들은 현재 파티션의 좌측으로 또는 상기 파티션들과 같은 이웃하는 파티션들을 공간적으로, 또는 이전에 인코딩된 프레임들에서의 파티션들 (예를 들어, 함께 위치된 파티션들) 과 같은 시간적으로 이웃하는 파티션들을 포함한다.

센터를 찾기 위한 기법들은 각각의 LCU 에 또는 LUC 들의 그룹들에 적용될 수 있다. 기법들은, 예를 들어 전술된 쿼드트리 파티셔닝과 비슷한 방식으로 결정되는 프레임의 영역들에 적용될 수도 있다. 프레임은 4 개의 영역들로 파티셔닝될 수도 있는데, 각각의 영역은 4 개의 더 작은 영역들 등으로 파티셔닝될 수도 있다. SAO 필터 (74) 는 LCU 들의 그룹 또는 프레임의 다른 영역 내의 모든 픽셀 값들에 기초하여 전술된 바와 같이 센터 값들을 결정할 수도 있고, 또는 LCU 또는 LCU 들의 그룹 내의 이용 가능한 픽셀 값들 전부보다 더 적게 이용하는 방식으로 픽셀들을 서브-샘플링함으로써 센터 값들을 결정할 수도 있다.

도 4 의 비디오 인코더 (20) 는 픽셀들의 값들에 기초하여 픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하고; 그 센터 값에 기초하여 픽셀 값들의 대역들을 그룹들로 분할하며; 그 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하도록 구성된 비디오 인코더의 예를 나타낸다. 비디오 인코더 (20) 는 픽셀들의 세트에 대한 평균 값을 결정하고, 픽셀들의 세트에 대한 중앙 값을 결정하며/하거나 히스토그램의 피크가 놓이는 픽셀을 결정함으로써 픽셀들의 제 1 세트에 대한 센터를 결정할 수 있다. 비디오 인코더 (20) 는 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 제 1 그룹의 제 2 대역 오프셋에 기초하여 생성함으로써 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정할 수 있다. 비디오 인코더 (20) 는 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 이웃하는 파티션에 대해 결정된 대역 오프셋에 기초하여 생성함으로써 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정할 수 있다. 비디오 인코더 (20) 는 또한, 그룹들에 기초하여 대역 오프셋 값들을 비디오 디코더로 시그널링할 수 있다. 일부 구현들에서, 비디오 인코더 (20) 는 결정된 센터 값을 나타내는 인코딩된 비트스트림에의 포함을 위해 신택스 엘리먼트를 생성할 수도 있다. 일부 경우들에서, 신택스 엘리먼트는 대역들의 그룹에 대해 결정된 센터의 명확한 표시일 수도 있지만, 신택스 엘리먼트는 반드시 결정된 센터의 명확한 표시일 필요는 없다. 예를 들어, 센터 값은 비디오 디코더로 하여금 비디오 인코더 (20) 에 의해 결정된 대역들의 동일한 그루핑들을 재구성하도록 하는 특정 그룹의 제 1 또는 최종 대역을 식별할 수 있다. 이러한 경우에서, 비디오 디코더에 의해 재구성된 대역들의 그루핑들은 센터가 인코딩된 비트스트림에서 명확하게 시그널링되지 않더라도 비디오 인코더에 의해 결정된 그루핑들과 동일한 센터에 정렬될 수 있다.

도 5 는 본 개시물에 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 예시의 비디오 디코더 (30) 를 나타내는 블록도이다. 도 5 의 예에서, 비디오 디코더 (30) 는 엔트로피 디코딩 모듈 (80), 예측 모듈 (81), 역양자화 모듈 (86), 역변환 모듈 (88), 합산기 (90), 및 참조 픽처 메모리 (92) 를 포함한다. 예측 모듈 (81) 은 모션 보상 유닛 (82) 및 인트라 예측 모듈 (84) 을 포함한다. 일부 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 도 4 으로부터의 비디오 인코더 (20) 에 대해 설명된 인코딩 과정과는 일반적으로 상반되는 디코딩 과정을 수행할 수도 있다.

디코딩 프로세스 동안, 비디오 디코더 (30) 는 비디오 인코더 (20) 로부터 인코딩된 비디오 슬라이스의 비디오 블록들 및 연관 신택스 엘리먼트들을 나타내는 인코딩된 비디오 비트스트림을 수신한다. 비디오 디코더 (30) 의 엔트로피 디코딩 모듈 (80) 은 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여, 양자화된 계수들, 모션 벡터들, 및 다른 신택스 엘리먼트들을 생성한다. 엔트로피 디코딩 모듈 (80) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 예측 모듈 (81) 로 포워딩한다. 비디오 디코더 (30) 는 비디오 슬라이스 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨에서 신택스 엘리먼트들을 수신할 수도 있다.

비디오 슬라이스가 인트라-코딩된 (I) 슬라이스로서 코딩되는 경우, 예측 모듈 (81) 의 인트라 예측 모듈 (84) 은 시그널링된 인트라 예측 모드에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 데이터 및 현재 프레임 또는 픽처의 이전에 디코딩된 블록들로부터의 데이터를 생성할 수도 있다. 비디오 프레임이 인터-코딩된 (즉, B, P 또는 GPB) 슬라이스로서 코딩되는 경우, 예측 모듈 (81) 의 모션 보상 유닛 (82) 은 엔트로피 디코딩 모듈 (80) 으로부터 수신된 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예측 블록들은 참조 픽처 리스트들 중 하나의 참조 픽처 리스트 내의 참조 픽처들 중 하나의 참조 픽처로부터 생성될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 참조 픽처 메모리 (92) 에 저장된 참조 픽처들에 기초한 디폴트 구성 기법들을 사용하여, 참조 프레임 리스트들, 즉, 리스트 0 및 리스트 1 을 구성할 수도 있다.

모션 보상 유닛 (82) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 파싱 (parsing) 함으로써 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 그 예측 정보를 사용하여, 디코딩되는 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예를 들어, 모션 보상 유닛 (82) 은 수신된 신택스 엘리먼트들 중 일부를 사용하여, 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 코딩하는데 사용되는 예측 모드 (예를 들어, 인트라- 또는 인터-예측), 인터-예측 슬라이스 유형 (예를 들어, B 슬라이스, P 슬라이스, 또는 GPB 슬라이스), 슬라이스에 대한 참조 픽처 리스트들 중 하나 이상의 참조 픽처 리스트에 대한 구성 정보, 슬라이스의 각각의 인터-인코딩된 비디오 블록에 대한 모션 벡터들, 슬라이스의 각각의 인터-코딩된 비디오 블록에 대한 인터-예측 상태, 및 현재 비디오 슬라이스 내의 비디오 블록들을 디코딩하기 위한 다른 정보를 결정한다.

또한, 모션 보상 유닛 (82) 은 보간 필터들에 기초하여 보간을 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (82) 은 비디오 블록들의 인코딩 동안 비디오 인코더 (20) 에 의해 사용되는 것과 같은 보간 필터들을 사용하여, 참조 블록들의 서브-정수 픽셀들에 대한 보간된 값들을 계산할 수도 있다. 이 경우, 모션 보상 유닛 (82) 은 수신된 신택스 엘리먼트들로부터 비디오 인코더 (20) 에 의해 사용된 보간 필터들을 결정하고, 그 보간 필터들을 사용하여 예측 블록들을 생성할 수도 있다.

역양자화 모듈 (86) 은 비트스트림으로 제공되고 엔트로피 디코딩 모듈 (80) 에 의해 디코딩된 양자화된 변환 계수들을 역양자화, 즉, 양자화해제 (de-quantize) 한다. 역양자화 프로세스는, 적용되어야 할 양자화 정도 및, 마찬가지로, 역양자화의 정도를 결정하기 위해 비디오 슬라이스 내의 각각의 비디오 블록에 대해 비디오 인코더 (20) 에 의해 계산된 양자화 파라미터의 사용을 포함할 수도 있다. 역변환 모듈 (88) 은 역변환, 예를 들어, 역 DCT, 역 정수 변환, 또는 개념적으로 유사한 역변환 프로세스를 변환 계수들에 적용하여, 픽셀 도메인에서의 잔여 블록들을 생성한다.

모션 보상 유닛 (82) 이 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후에, 비디오 디코더 (30) 는 모션 보상 유닛 (82) 에 의해 생성된 대응하는 예측 블록들과 역변환 모듈 (88) 로부터의 잔여 블록들을 합산함으로써 디코딩된 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (90) 는 이 합산 연산을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 합산기 (90) 에 의해 형성된 디코딩된 비디오 블록들은 그 후, 디블록킹 필터 (93), SAO 필터 (94), 및 적응 루프 필터 (95) 에 의해 필터링될 수 있다. 소정 프레임 또는 픽처 내의 디코딩된 비디오 블록들은 그 후, 참조 픽처 메모리 (92) 에 저장되는데, 이 메모리는 후속의 모션 보상을 위해 사용된 참조 픽처들을 저장한다. 또한, 참조 픽처 메모리 (92) 는 도 1 의 디스플레이 디바이스 (32) 와 같은 디스플레이 디바이스 상의 후속 프리젠테이션을 위해 디코딩된 비디오를 저장한다.

SAO 필터 (94) 는 전술된 SAO 필터 (74) 와 동일한 필터링 (예를 들어, 에지 오프셋 및 대역 오프셋) 을 적용하도록 구성될 수 있다. 이 방식으로, 대역 오프셋을 수행하는 것의 일부로서, SAO 필터 (74) 는 도 4 를 참조하여 전술된 것과 같은 대역들의 제 1 그룹에 대한 센터 값을 결정할 수 있다. 센터 값은, 예를 들어 평균 픽셀 값, 중앙 픽셀 값과 같은 메트릭에 기초하여 결정되거나, LCU 또는 LCU 들의 그룹에 대해 히스토그램의 피크가 놓이는 픽셀에 기초하여 결정될 수도 있다.

일부 구현들에서, SAO 필터 (94) 는 비디오 인코더에서 결정된 센터의 표시를 비디오 비트스트림에서 수신할 수도 있다. 이 표시는 비디오 인코더에 의해 계산된 바와 같은 실제 센터 값의 형태를 취할 수도 있고, 또는 제 1 그룹의 제 1 대역의 표시, 제 2 그룹의 제 1 부분의 최종 대역의 표시, 제 1 그룹에 대한 중앙 값, 또는 SAO 필터 (94) 로 하여금 비디오 인코더에 의해 사용된 대역들의 동일한 그루핑을 결정하게 하는 정보의 일부 다른 그러한 조각의 형태를 취할 수도 있다. 센터 값에 기초하여 결정된 제 1 그룹 및 제 2 그룹에 기초하여, SAO 필터 (94) 는 인코딩된 비디오 비트스트림에서 수신된 정보에 기초하여 오프셋 값들을 생성할 수 있다. 그룹들 중 하나에 대해, 예컨대 제 2 그룹에 대해, 오프셋 값들은 모두 0 과 동일한 것으로 가정될 수도 있다.

LCU 들의 그룹에 대해, SAO 필터 (94) 는 LCU 들의 그룹에 대한 평균 픽셀 값을 결정함으로써 센터 값을 결정할 수도 있다. SAO 필터 (94) 는 LCU 들의 그룹에서 픽셀들의 전부 또는 일부의 픽셀 값들을 합산하고, 그 값들이 이 합의 일부인 픽셀들의 수로 나눔으로써 평균 픽셀 값을 결정할 수 있는데, 결과의 값은 LCU 들의 그룹에 대한 평균 픽셀 값이다. SAO 필터 유닛 (94) 은 그 후, 전술된 방식으로 결정된 평균 픽셀 값을 사용하여 대역들의 그루핑들을 결정할 수도 있다.

대안으로, LCU 들의 그룹에 대해, SAO 필터 (94) 는 LCU 들의 그룹에 대한 중앙 픽셀 값을 결정함으로써 센터 값을 결정할 수도 있다. SAO 필터 (94) 는 값을 식별함으로써 중앙 픽셀 값을 결정할 수 있는데, 이 값 절반에서 LCU 들의 그룹의 픽셀 값들은 그 값보다 크고, 절반에서 LCU 들의 그룹에 대한 픽셀 값들은 그 값보다 작다. SAO 필터 유닛 (94) 은 그 후, 대역들의 그루핑들을 결정하기 위해 전술된 방식으로 결정된 중앙 픽셀 값을 사용할 수도 있다.

대안으로, LCU 들의 그룹에 있어서, SAO 필터 (94) 는 LCU 또는 LCU 들의 그룹에 대한 히스토그램의 피크가 어디에 놓이는지를 결정함으로써 센터 값을 결정할 수도 있다. 일반적으로, 히스토그램은 LCU 들의 그룹에 대한 픽셀 값들의 분배의 통계적 표현으로 고려될 수 있다. 따라서, SAO 필터 (94) 는 LCU 들의 그룹에서 가장 빈번히 나타나는 픽셀 값 또는 픽셀 값들을 식별함으로써 히스토그램의 피크를 결정할 수 있다. SAO 필터 유닛 (94) 은 그 후, 대역들의 그루핑들을 결정하기 위해 전술된 방식으로 히스토그램에서의 피크의 결정된 값을 사용할 수도 있다.

센터 값 (예를 들어, 평균, 중앙, 히스토그램의 피크) 을 결정하는 방법의 3 개의 예들은 SAO 필터 (74) 및 SAO 필터 (94) 중 어느 하나 또는 양자에 의해 수행될 수도 있으며, 단지 3 개의 가능한 기법들에 의해서만 센터 값이 결정될 수도 있는 것이 아니다. 일반적으로 대역 오프셋 값들을 시그널링하기 위한 대역들의 그루핑들을 동적으로 결정하는 것에 관한 것인, 본 개시물의 기법들은 센터 값을 결정하기 위한 다른 그러한 기법들과 호환될 수도 있다.

도 5 의 비디오 디코더 (30) 는 픽셀들의 값들에 기초하여 픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하고, 센터 값에 기초하여 픽셀 값들의 대역들을 그룹들로 분할하며, 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하도록 구성된 비디오 디코더의 예를 나타낸다. 일부 구현들에서, 비디오 디코더 (30) 는 센터 값을 나타내는 신택스 엘리먼트를 수신함으로써 센터 값을 결정할 수 있다. 전술된 바와 같이, 신택스 엘리먼트는 센터 값의 분명한 표시일 수도 있거나 아닐 수도 있다. 일부 구현들에서, 비디오 디코더 (30) 는 픽셀들의 세트에 대한 평균 값을 결정하고, 픽셀들의 세트에 대한 중앙 값을 결정하며/하거나 히스토그램의 피크가 놓이는 픽셀을 결정함으로써 센터 값을 결정할 수 있다. 비디오 디코더 (30) 는 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 제 1 그룹의 제 2 대역 오프셋에 기초하여 생성함으로써 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정할 수 있다. 비디오 디코더 (30) 는 이웃하는 파티션에 대해 결정된 대역 오프셋에 기초하여 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 생성함으로써 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정할 수 있다. 비디오 디코더 (30) 는 또한, 그룹들에 기초하여 비디오 인코더로부터 시그널링된 대역 오프셋 값들을 재구성할 수 있다.

이 방식으로, 도 5 의 비디오 디코더 (30) 는 그룹에 대한 픽셀들의 값들에 기초하여 픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하고; 이 센터 값에 기초하여 픽셀 값들의 대역들을 그룹들로 분할하며; 이 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하도록 구성된 비디오 디코더의 예를 나타낸다. 비디오 디코더 (30) 는 센터 값을 나타내는 신택스 엘리먼트를 수신함으로써 센터 값을 결정하고, 픽셀들의 세트에 대한 평균 값을 결정함으로써 센터 값을 결정하고, 픽셀들의 세트에 대한 중앙 값을 결정함으로써 또는 히스토그램의 피크가 놓이는 픽셀을 결정하는 것을 포함하는 센터 값을 결정함으로써 센터 값을 결정할 수도 있다. 픽셀들의 세트는, 예를 들어 최대 코딩 유닛 (LCU) 들의 그룹을 포함할 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 제 1 그룹의 제 2 대역 오프셋에 기초하여 생성함으로써 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정할 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 이웃하는 파티션에 대해 결정된 대역 오프셋에 기초하여 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 생성함으로써 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정할 수도 있다.

도 6 은 본 개시물에 설명된 SAO 필터링 기법들을 예시하는 흐름도를 나타낸다. 도 6 의 기법들은 비디오 인코더 (20) 또는 비디오 디코더 (30) 와 같은 SAO 필터링 모듈을 갖는 비디오 코더에 의해 수행될 수 있다. 도 6 의 기법들은 비디오 디코더 (30) 를 참조하여 설명되지만, 도 6 의 기법들이 다수의 비디오 코딩 디바이스들에 적용 가능하고 비디오 디코더들에만 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.

비디오 디코더 (30) 는 픽셀들의 값들에 기초하여 픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정한다 (610). 비디오 디코더 (30) 는, 예를 들어 픽셀들의 세트에 대한 평균 값을 결정하고, 픽셀들의 세트에 대한 중앙 값을 결정하며, 히스토그램의 피크가 놓인 픽셀을 결정함으로써 센터 값을 결정할 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 센터 값에 기초하여 픽셀 값들의 대역들을 그룹들로 분할한다 (620). 비디오 디코더 (30) 는 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정한다 (630). 비디오 디코더 (30) 는 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 제 1 그룹의 제 2 대역 오프셋에 기초하여 생성함으로써 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정할 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 또한, 이웃하는 파티션에 대해 결정된 대역 오프셋에 기초하여 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 생성함으로써 그룹들에 기초하여 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정할 수도 있다.

하나 이상의 예들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 그 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되거나 또는 컴퓨터 판독가능 매체를 통해 송신되어, 하드웨어-기반 프로세싱 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 저장 매체들을 포함할 수도 있으며, 이 저장 매체들은 데이터 저장 매체와 같은 유형 (tangible) 의 매체, 또는, 예를 들어, 통신 프로토콜에 따라 한 장소로부터 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함한 통신 매체들에 대응한다. 이러한 방식에서, 컴퓨터 판독가능 매체들은 일반적으로 (1) 비일시적인 유형의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 대응할 수도 있다. 데이터 저장 매체들은 본 개시물에 설명된 기법들의 구현을 위한 명령들, 코드 및/또는 데이터 구조들을 취출하기 위해 하나 이상의 컴퓨터들 또는 하나 이상의 프로세서들에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체들일 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수도 있다.

비제한적인 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장, 자기 디스크 저장, 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 플래시 메모리, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 저장하는데 이용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독가능 매체라고 적절히 지칭된다. 예를 들어, 명령들이 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선 (twisted pair), 디지털 가입자 라인 (DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 송신된다면, 이러한 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술은 매체의 정의에 포함된다. 그러나, 컴퓨터 판독가능 저장 매체들 및 데이터 저장 매체들은 연결들, 반송파들, 신호들, 또는 다른 일시적인 매체들을 포함하지 않고, 그 대신에 비일시적인 유형의 저장 매체들로 직결된다는 것을 이해해야 한다. 디스크 (disk 및 disc) 는 여기서 사용되는 바와 같이, 콤팩트 디스크 (compact disc; CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다용도 디스크 (digital versatile disc; DVD), 플로피 디스크 및 블루레이 디스크를 포함하고, 여기서 디스크들 (disks) 은 보통 데이터를 자기적으로 재생하지만, 디스크들 (discs) 은 레이저들로 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기한 것들의 조합들도 역시 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.

명령들은 하나 이상의 프로세서들, 예컨대, 하나 이상의 디지털 신호 프로세서들 (digital signal processors; DSPs), 범용 마이크로프로세서들, 주문형 집적 회로들 (application specific integrated circuits; ASICs), 필드 프로그래밍가능 로직 어레이들 (field programmable logic arrays; FPGAs), 또는 다른 균등한 집적 또는 개별 로직 회로에 의해 실행될 수도 있다. 이에 따라, 용어 "프로세서" 는 여기서 사용되는 바와 같이, 앞선 구조 또는 여기에 설명된 기법들의 구현에 적합한 임의의 다른 구조 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다. 또한, 일부 양태에서, 여기에 설명된 기능성은 인코딩 및 디코딩을 위해 구성되는 전용 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈들 내에 제공되거나, 또는 결합형 코덱 (codec) 내에 통합될 수도 있다. 또한, 이러한 기법들은 하나 이상의 회로들 또는 로직 엘리먼트들 내에서 온전히 구현될 수 있다.

본 개시물의 기법들은 무선 핸드셋, 집적 회로 (IC) 또는 IC들의 세트 (예를 들어, 칩 셋) 을 포함하는, 매우 다양한 디바이스들 또는 장치들에서 구현될 수도 있다. 다양한 컴포넌트들, 모듈들, 또는 유닛들은 개시된 기법들을 수행하도록 구성되는 디바이스들의 기능적 양태들을 강조하기 위해 본 개시물에서 기술되지만, 상이한 하드웨어 유닛들에 의한 실현을 반드시 요구하는 것은 아니다. 오히려, 전술된 바와 같이, 다양한 유닛들은 코덱 하드웨어 유닛에 결합되거나 또는 적합한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 공동으로, 전술된 바와 같은 하나 이상의 프로세서들을 포함하는, 상호운용적 하드웨어 유닛들의 콜렉션에 의해 제공될 수도 있다.

본 개시물의 다양한 양태들이 기술되었다. 이러한 그리고 다른 양태들은 다음의 특허청구범위의 범위 내에 있다.

Claims

비디오 데이터를 코딩하는 방법으로서,
픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하는 단계로서, 상기 센터 값은 상기 픽셀들의 값들에 기초하는, 상기 센터 값을 결정하는 단계;
상기 센터 값에 기초하여 픽셀 값들의 대역들을 대역들의 그룹들로 분할하는 단계; 및
상기 그룹들에 기초하여 상기 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터 코딩 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 방법은 비디오 디코더에 의해 수행되고,
상기 센터 값을 결정하는 단계는 신택스 엘리먼트를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 픽셀 값들의 대역들을 대역들의 그룹들로 분할하는 단계는 상기 신택스 엘리먼트에 기초하여 상기 대역들의 그룹들을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 방법은,
상기 오프셋 값들에 기초하여 샘플 적응적 오프셋 (sample adaptive offset; SAO) 필터를 적용하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터 코딩 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 방법은 비디오 인코더에 의해 수행되고,
상기 방법은,
인코딩된 비트스트림에의 포함을 위해 신택스 엘리먼트를 생성하는 단계를 더 포함하고,
상기 신택스 엘리먼트는 상기 센터 값을 나타내는, 비디오 데이터 코딩 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 센터 값을 결정하는 단계는 상기 픽셀들의 세트에 대한 평균 값을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터 코딩 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 센터 값을 결정하는 단계는 상기 픽셀들의 세트에 대한 중앙 값 (median value) 을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터 코딩 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 센터 값을 결정하는 단계는 히스토그램의 피크가 놓이는 픽셀을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터 코딩 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 픽셀들의 세트는 최대 코딩 유닛 (largest coding unit; LCU) 들의 그룹을 포함하는, 비디오 데이터 코딩 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 그룹들에 기초하여 상기 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하는 단계는 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 상기 제 1 그룹의 제 2 대역 오프셋에 기초하여 생성하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터 코딩 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 그룹들에 기초하여 상기 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하는 단계는 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 이웃하는 파티션에 대해 결정된 대역 오프셋에 기초하여 생성하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터 코딩 방법.
비디오 코딩 디바이스로서,
픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하고;
상기 센터 값에 기초하여 픽셀 값들의 대역들을 그룹들로 분할하며;
상기 그룹들에 기초하여 상기 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하도록 구성된 비디오 코더를 포함하고,
상기 센터 값은 상기 픽셀들의 값들에 기초하는, 비디오 코딩 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 비디오 코더는 비디오 디코더를 포함하고,
상기 비디오 코더는,
신택스 엘리먼트를 수신함으로써 상기 센터 값을 결정하고;
상기 신택스 엘리먼트에 기초하여 상기 대역들의 그룹들을 결정함으로써 상기 픽셀 값들의 대역들을 대역들의 그룹들로 분할하며;
상기 오프셋 값들에 기초하여 샘플 적응적 오프셋 (SAO) 필터를 적용하도록 구성되는, 비디오 코딩 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 비디오 코더는 비디오 인코더를 포함하고,
상기 비디오 코더는 또한,
인코딩된 비트스트림에의 포함을 위해 신택스 엘리먼트를 생성하도록 구성되고,
상기 신택스 엘리먼트는 상기 센터 값을 나타내는, 비디오 코딩 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 비디오 코더는 상기 픽셀들의 세트에 대한 평균 값에 기초하여 상기 센터 값을 결정하도록 구성되는, 비디오 코딩 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 비디오 코더는 상기 픽셀들의 세트에 대한 중앙 값에 기초하여 상기 센터 값을 결정하도록 구성되는, 비디오 코딩 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 비디오 코더는 히스토그램의 피크가 놓이는 픽셀에 기초하여 상기 센터 값을 결정하도록 구성되는, 비디오 코딩 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 픽셀들의 세트는 최대 코딩 유닛 (LCU) 들의 그룹을 포함하는, 비디오 코딩 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 비디오 코더는 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 상기 제 1 그룹의 제 2 대역 오프셋에 기초하여 생성함으로써 상기 그룹들에 기초하여 상기 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하도록 구성되는, 비디오 코딩 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 비디오 코더는 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 이웃하는 파티션에 대해 결정된 대역 오프셋에 기초하여 생성함으로써 상기 그룹들에 기초하여 상기 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하도록 구성되는, 비디오 코딩 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 비디오 코딩 디바이스는,
집적 회로;
마이크로프로세서; 및
상기 비디오 코더를 포함하는 무선 통신 디바이스 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 코딩 디바이스.
명령들을 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
상기 명령들은, 하나 이상의 프로세서로 하여금,
픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하게 하고;
상기 센터 값에 기초하여 픽셀 값들의 대역들을 그룹들로 분할하게 하며;
상기 그룹들에 기초하여 상기 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하게 하고,
상기 센터 값은 상기 픽셀들의 값들에 기초하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 20 항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서들은 비디오 디코더를 포함하고,
상기 명령들은, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금,
신택스 엘리먼트를 수신함으로써 상기 센터 값을 결정하게 하고;
상기 신택스 엘리먼트에 기초하여 상기 대역들의 그룹들을 결정함으로써 상기 픽셀 값들의 대역들을 그룹들로 분할하게 하며;
상기 오프셋 값들에 기초하여 샘플 적응적 오프셋 (SAO) 필터를 적용하게 하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 20 항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서들은 비디오 디코더를 포함하고,
상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는,
상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 인코딩된 비트스트림에의 포함을 위해 신택스 엘리먼트를 생성하게 하는 추가의 명령들을 저장하고,
상기 신택스 엘리먼트는 상기 센터 값을 나타내는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 20 항에 있어서,
상기 명령들은, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 상기 픽셀들의 세트에 대한 평균 값을 결정함으로써 상기 센터 값을 결정하게 하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 20 항에 있어서,
상기 명령들은, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 상기 픽셀들의 세트에 대한 중앙 값을 결정함으로써 상기 센터 값을 결정하게 하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 20 항에 있어서,
상기 명령들은, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 히스토그램의 피크가 놓이는 픽셀을 결정함으로써 상기 센터 값을 결정하게 하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 20 항에 있어서,
상기 픽셀들의 세트는 최대 코딩 유닛 (LCU) 들의 그룹을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 20 항에 있어서,
상기 명령들은, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 상기 제 1 그룹의 제 2 대역 오프셋에 기초하여 생성함으로써 상기 그룹들에 기초하여 상기 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하게 하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 20 항에 있어서,
상기 명령들은, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 이웃하는 파티션에 대해 결정된 대역 오프셋에 기초하여 생성함으로써 상기 그룹들에 기초하여 상기 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하게 하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
비디오 데이터를 코딩하기 위한 장치로서,
픽셀들의 세트에 대한 센터 값을 결정하는 수단으로서, 상기 센터 값은 상기 픽셀들의 값들에 기초하는, 상기 센터 값을 결정하는 수단;
상기 센터 값에 기초하여 픽셀 값들의 대역들을 대역들의 그룹들로 분할하는 수단; 및
상기 그룹들에 기초하여 상기 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하는 수단을 포함하는, 비디오 데이터 코딩 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 장치는 비디오 디코더를 포함하고,
상기 센터 값을 결정하는 수단은 신택스 엘리먼트를 수신하는 수단을 포함하고,
상기 픽셀 값들의 대역들을 대역들의 그룹들로 분할하는 수단은 상기 신택스 엘리먼트에 기초하여 상기 대역들의 그룹들을 결정하는 수단을 포함하고,
상기 장치는,
상기 오프셋 값들에 기초하여 샘플 적응적 오프셋 (SAO) 필터를 적용하는 수단을 더 포함하는, 비디오 데이터 코딩 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 장치는 비디오 인코더를 포함하고,
상기 장치는,
인코딩된 비트스트림에의 포함을 위해 신택스 엘리먼트를 생성하는 수단을 더 포함하고,
상기 신택스 엘리먼트는 상기 센터 값을 나타내는, 비디오 데이터 코딩 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 센터 값을 결정하는 수단은 상기 픽셀들의 세트에 대한 평균 값을 결정하는 수단을 포함하는, 비디오 데이터 코딩 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 센터 값을 결정하는 수단은 상기 픽셀들의 세트에 대한 중앙 값을 결정하는 수단을 포함하는, 비디오 데이터 코딩 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 센터 값을 결정하는 수단은 히스토그램의 피크가 놓이는 픽셀을 결정하는 수단을 포함하는, 비디오 데이터 코딩 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 픽셀들의 세트는 최대 코딩 유닛 (LCU) 들의 그룹을 포함하는, 비디오 데이터 코딩 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 그룹들에 기초하여 상기 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하는 수단은 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 상기 제 1 그룹의 제 2 대역 오프셋에 기초하여 생성하는 수단을 포함하는, 비디오 데이터 코딩 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 그룹들에 기초하여 상기 대역들에 대한 오프셋 값들을 결정하는 수단은 제 1 그룹의 대역에 대한 대역 오프셋 값을 이웃하는 파티션에 대해 결정된 대역 오프셋에 기초하여 생성하는 수단을 포함하는, 비디오 데이터 코딩 장치.